ПОКРЫВАЮЩАЯ СИСТЕМА
COVERING SYSTEM

Настоящее изобретение относится к покрывающей системе. Более конкретно настоящее изобретение относится к системе, такой как навес, тент, для создания защиты от солнца, дождя и т.п.
Существует общая потребность в создании покрытия над открытыми пространствами, чтобы создать защиту от дождя и/или тень от солнца, так чтобы люди могли чувствовать себя комфортно на открытом воздухе, не испытывая неудобств от погоды. Является общеизвестным использование выдвижных покрытий, например, чтобы покрыть небольшие площадки для сидения около ресторанов, в частных садах и двориках. Однако покрытие больших площадей в этих примерах и других, таких как места игр детей, или палаточные лагеря, открытые плавательные бассейны, амфитеатры и стадионы, с помощью выдвижного покрытия требует совершенно другой системы, по сравнению с теми системами, которые существуют. Особенно желательно, чтобы такая покрывающая система могла легко и быстро возводиться и убираться, чтобы удовлетворять соответствующим погодным условиям, создавая минимальную задержку для пользователей. Также желательно, чтобы большую площадь могла перекрыть одна покрывающая система, чтобы не было необходимости использовать комбинацию нескольких меньших систем (что может быть не только менее привлекательно на вид, но также менее эффективно и более неудобно в сборке).
Другой случай, когда требуется покрыть большие площади, это земледелие. Некоторые плантации, поля или виноградники покрывают сетями, пластиковыми листами и т.д., чтобы обеспечить защиту и предпочтительные условия для выращивания растений.
В технике известен ряд покрывающих систем. Некоторые системы являются свободно стоящими, а другие требуют крепления к зданию или к автомобилю. В патенте США №5441068 описан тент от солнца, имеющий стойку, которая может быть укреплена в земле. Ряд спиц, расположенных вокруг стойки, поддерживают солнцезащитную мембрану в открытом положении, и они могут быть опущены вниз к стойке, чтобы убрать тень, когда необходимо. В патенте США №5960806 также описан свободно стоящий тент от солнца. Однако недостаток с укрытиями типа зонтов от солнца состоит в том, что эти системы нуждаются в прочном, часто массивном и непривлекательном основании, которое обычно должно находиться в центре покрываемой области или поблизости от него. Кроме того, эти укрытия имеют тенденцию быть относительно небольшими, и, таким образом, для покрытия большой площади может потребоваться много таких устройств.
В покрывающих системах другого типа используется рулонное покрытие, которое может быть растянуто над нужной областью.
Патент США №5924465 является примером такой тентовой системы для автомобиля. Она содержит тент, намотанный на трубу, кронштейны, отходящие от борта автомобиля и предназначенные для поддержки боковых сторон тента, скобу, соединенную с боковым кронштейном и основанием автомобиля и предназначенную для поддержки бокового кронштейна, и стойку, опирающуюся на землю и предназначенную для поддержки бокового кронштейна. Тент может быть развернут, и различные поддерживающие элементы могут быть установлены на свое место, а затем тент может быть свернут и демонтирован, когда это необходимо.
В патенте США №6494246 также описан выдвижной тент, который может быть прикреплен к автомобилю или зданию. Тент разматывается с валка. Один конец прикреплен к конструкции (автомобилю или зданию), а дальний конец, соединенный с валком, поддерживается скобами, проходящими под углом между валком и нижней точкой на конструкции. Под тентом имеется ряд дополнительных выдвижных опор, предназначенных для поддержки тента и прикрепленных к одному концу конструкции.
В патенте США №6557612 описан частный случай указанного кронштейна для поддержки тента, который может быть растянут и сложен, когда тент соответственно растягивается или втягивается.
Такие системы, в которых используются множество кронштейнов, скоб и стоек, чтобы поддерживать покрытие, имеют ряд недостатков. Во-первых, они могут быть большими и массивными, так что они могут иметь только ограниченные размеры и покрывать относительно небольшую площадь. Это также означает, что их сложно и долго возводить и убирать, и это требует много времени, что, очевидно, нежелательно, так как изменение погодных условий требует быстрого приспособления. Поддерживающие кронштейны и скобы могут быть непривлекательны, но они необходимы в известных системах, чтобы поддерживать покрытие и предотвращать его провисание, будучи особенно необходимы в больших покрытиях.
Другая система известна из французской публикации FR 2559527. Описанный механизм предназначен для скатывания, раскатывания и растягивания тента над горизонтальной или слегка наклоненной плоскостью. Механизм объединяет скатывание, раскатывание, тяговое усилие и натяжение многоцелевого тента. Вращение валка разворачивает тент и одновременно сворачивает (но в противоположном направлении) систему тросов, которые, направляемые двумя боковыми шкивами и двумя возвратными шкивами, тянут нагрузочный рычаг, в который встроены одна или несколько тяговых пружин. Эти пружины создают постоянное и возрастающее напряжения в тросах и в тенте, который, таким образом, всегда растянут. На конце трубы система "кольцевых шкивов", имеющих переменный диаметр, компенсирует различные толщины валка.
Можно видеть, что в этой системе не используются большие и тяжелые кронштейны и скобы, чтобы поддерживать покрытие, а вместо этого поддерживают его натянутым и горизонтальным, используя два троса и обеспечивая натяжение пружиной. Тросы должны быть достаточно тонкими, чтобы наматываться вокруг кольцевых шкивов малого диаметра. Эта система непригодна для тяжелой нагрузки от большого покрытия, прежде всего, потому, что она основана на удержании покрытия в натяжении тонкими тросами. Натяжение в покрытии также ограничивается пределом, до которого пружина может быть растянута. Кроме того, устройство ограничивается пределом прочности покрытия. Таким образом, эта система, очевидно, пригодна только для небольших и легких покрытий с соответствующим пределом прочности и далека от идеала для поддержки больших покрытий, которые требуют прочную поддержку и средства, чтобы предотвратить провисание.
В международной публикации WO 2004/011760 описана вращающаяся заглушка, в которой два полотна наматываются совместно на трубу со шпоночным пазом, которая движется вдоль направляющих рельсов, наматывая или разматывая оба полотна одновременно. Система обеспечивает натяжение в полотнах посредством пружин. Это одна из причин, почему она непригодна для больших площадей.
Цель настоящего изобретения состоит в создании системы, способной покрывать большие площади и в то же время остающейся простой и использующей относительно мало видимых составных частей.
Согласно первому аспекту изобретения предложено покрывающее устройство, предназначенное для покрытия площади на открытом воздухе и содержащее экран, который выполнен с возможностью приведения в движение между свернутым и развернутым положениями и имеет переднюю часть и заднюю часть, соединенную с первой опорой, и продольные гибкие элементы, проходящие от первой опоры к соответствующим вторым опорам, при этом передняя часть экрана поддерживается указанными продольными гибкими элементами при приведении экрана в движение из свернутого положения в развернутое положение и с возможностью перемещения присоединена к указанным элементам с обеспечением ее перемещения относительно этих продольных гибких элементов во время перемещения экрана между свернутым и развернутым положениями, причем на передней части экрана расположена по меньшей мере одна зажимная система, предназначенная для прижатия этой передней части по меньшей мере к одному из указанных продольных гибких элементов с возможностью отпускания.
Первой опорой часто может служить боковая сторона здания или автомобиля, но она также может быть свободно стоящей опорой и может содержать множество элементов, таких как стойки. Она может также быть крышей здания или стадиона.
Предпочтительно продольные гибкие элементы находятся под натяжением. Продольные гибкие элементы могут быть выполнены из элементов с высоким пределом прочности, таких как проволока, или металлический (например, стальной) трос. Можно видеть, что эти элементы могут непосредственно поддерживать переднюю часть экрана, в то время как в указанном документе FR 2559527 тонкие тросы едва удерживают ее в натянутом состоянии, не обеспечивая прямой вертикальной поддержки. Таким образом, предложенное устройство не ограничивается пределом прочности самого экрана, как это происходит в известных устройствах. Поэтому экран согласно настоящему изобретению может быть сделан много больше, чем это возможно в прежней технике для данной прочности материала экрана, или, в другом случае, для экрана данного размера может быть использован материал с меньшей прочностью. Кроме того, опора, предложенная настоящим изобретением, предотвращает провисание даже большого экрана, что не может быть достигнуто способом натяжения согласно документу FR 2559527.
В предпочтительных вариантах неразвернутая часть экрана хранится на одном конце устройства. Более предпочтительно, она хранится, например, свернутой в рулон, в корпусе, который расположен отдельно от продольных гибких элементов, так что продольные гибкие элементы не несут веса больше, чем необходимо.
Преимущество этого изобретения, как описано выше, состоит в том, что нет необходимости в поддерживающей раме вокруг экрана. Единственные поддерживающие конструкции, которые требуются, это первая опора и вторые опоры. Например, в устройстве для прямоугольного экрана это могут быть четыре точки крепления, одна в каждом углу экрана, т.е. по одной первой опоре и одной второй опоре на противоположных концах двух продольных гибких элементов.
Согласно другому аспекту изобретения предложено покрывающее устройство, предназначенное для покрытия площади на открытом воздухе и содержащее экран, который выполнен с возможностью приведения в движение между свернутым и развернутым положениями и имеет переднюю часть и заднюю часть, соединенную с первой опорой, и продольные элементы, проходящие от первой опоры к соответствующим вторым опорам, при этом передняя часть экрана поддерживается указанными продольными элементами при приведении экрана в движение из свернутого положения в развернутое положение и с возможностью перемещения присоединена к указанным элементам с обеспечением ее перемещения относительно этих продольных элементов во время перемещения экрана между свернутым и развернутым положениями, причем каждый продольный элемент содержит натянутую проволоку.
Когда необходимо покрыть большую площадь и покрывающая система должна иметь большой пролет, натяжение в проволоках должно будет увеличиться, чтобы предотвратить слишком большое их провисание. Напряжение в проволоках требуется только, когда экран развернут, и, соответственно, когда экран свернут, натяжение в проволоках может быть уменьшено, чтобы продлить их срок службы. Поэтому, предпочтительно, натяжение в продольных элементах может изменяться.
Чтобы избежать провисания продольных элементов на широком пролете, можно выполнить каждый продольный элемент из проволоки, пропущенной через ряд трубок, натянутых с обеспечением требуемого натяжения и зажатых на обоих концах. Трубки в таком продольном элементе обеспечивают дополнительную жесткость и позволяют продольному элементу перекрыть больший пролет с уменьшенным провисанием. Дополнительное преимущество таких продольных элементов состоит в том, что напряжение в проволоке обеспечивается созданием сжатия в трубках. Поэтому нет необходимости в создании натяжения при помощи первой опоры или второй опор, и может совсем не потребоваться дополнительных оттяжек. Такая система также не ограничивается натяжением, которое может поддерживаться существующими конструкциями, такими как стена или крыша здания.
Предпочтительно проволока расположена на таком расстоянии от внутренней стороны трубок, что она не может перемещаться в поперечном направлении внутри трубок. В альтернативном случае трубки могут иметь достаточно большой внутренний диаметр для размещения проволоки. Внешний диаметр трубок может быть выбран согласно требуемой прочности продольных элементов. Предпочтительно натяжение в проволоке может регулироваться, когда потребуется. Например, натяжение в проволоке может увеличиваться, когда покрывающая система должна развертываться, и уменьшаться, когда система должна сворачиваться.
Дальнейшее преимущество продольных элементов, созданных из проволоки, проходящей через ряд трубок, состоит в том, что трубки могут иметь грубую поверхность для создания трения. Например, трубки могут быть покрыты резиной. В альтернативном случае трубки могут быть снабжены зубцами, и экран может быть установлен на зубчатых роликах, которые взаимодействуют с указанными зубьями и перемещают экран вдоль продольных элементов. Таким способом экран может также развертываться под углом вверх от горизонтали.
Вторые опоры могут быть расположены в нескольких направлениях, и, соответственно, может быть сооружено несколько экранов, чтобы создать многонаправленное покрытие. В одном предпочтительном устройстве могут быть сделаны два экрана вплотную друг к другу на каждой стороне свободно стоящей первой опоры, проходящие от нее в противоположные стороны.
В одной форме изобретения передняя часть расположена с возможностью скольжения относительно элементов натяжения. Таким образом, с точки зрения другого аспекта, настоящее изобретение предлагает покрывающее устройство, содержащее экран, который выполнен с возможностью приведения в движение между свернутым и развернутым положениями и имеет переднюю часть и заднюю часть, соединенную с первой опорой, и продольные гибкие элементы, проходящие от первой опоры к соответствующим вторым опорам, при этом передняя часть экрана с возможностью перемещения присоединена к указанным элементам с обеспечением ее перемещения относительно этих продольных гибких элементов и поддерживается этими элементами во время перемещения экрана между свернутым и развернутым положениями, причем передняя часть экрана поддерживается продольными гибкими элементами, когда экран развернут по меньшей мере в частично растянутое положение.
Согласно другому аспекту изобретения предложено покрывающее устройство, содержащее экран, который выполнен с возможностью приведения в движение между свернутым и развернутым положениями и имеет переднюю часть и заднюю часть, соединенную с первой опорой, и продольные элементы, проходящие от первой опоры к соответствующим вторым опорам, при этом передняя часть экрана поддерживается указанными продольными элементами при приведении экрана в движение из свернутого положения в развернутое положение.
Предпочтительно, устройство, кроме того, содержит жесткий поперечный элемент, прикрепленный к передней части экрана. Это предотвращает провисание переднего края и уменьшает поперечные силы в продольных гибких элементах.
Некоторые известные покрывающие системы имеют многочисленные тонкие проволоки, вдоль которых может натягиваться легкий экран. Эти системы обычно имеют экран, подвешенный на проволоках, путем пропускания проволок через упрочненные отверстия в полотне экрана, или путем подвешивания его на простых петлях или крючках. Эти способы подходят для маленьких и легких систем, где каждая проволока не должна нести большой вес и является относительно легкой. Однако для больших, тяжелых экранов, поддерживаемых несколькими проволоками, требуется намного более толстая, большой грузоподъемности проволока или трос, чтобы поддерживать вес экрана. При более толстом тросе и тяжелом экране упрочненные отверстия, крючки или петли создают слишком большое трение и мешают развертыванию или свертыванию экрана.
Поэтому предпочтительно устройство, кроме того, содержит блок роликов, который может представлять собой корпус роликов, расположенный на каждом продольном гибком элементе, причем блок роликов (или корпус) содержит по меньшей мере один и более, предпочтительно два или более, роликов, которые обеспечивают возможность качения корпуса роликов по продольному гибкому элементу.
Корпусы роликов могут быть установлены индивидуально и независимо с возможностью перемещения вдоль соответствующих продольных гибких элементов. Однако предпочтительно корпусы роликов крепятся к передней части экрана с помощью поперечного элемента для установки передней части экрана на продольных гибких элементах с возможностью перемещения. Корпусы роликов на обоих концах поперечного элемента тогда движутся по соответствующим продольным гибким элементам вместе.
Использование роликов вместо отверстий, крючков или петель уменьшает трение между экраном и продольными гибкими элементами. Это важно, когда требуются тросы более прочные и большего диаметра, чтобы поддерживать большие экраны. Кроме того, если ролики соединены с двигателем, экран может протягиваться вдоль продольных гибких элементов. Как обсуждается более подробно ниже, корпусы роликов предпочтительно имеют ролики, которые содержат расположенные между ними продольные гибкие элементы и поджимаются с обеспечением захвата этих элементов. Это, кроме того, повышает трение между роликами и продольными гибкими элементами и позволяет развертывать более длинный и тяжелый экран.
Прижимной механизм согласно изобретению может быть независим от роликов. Однако в предпочтительных вариантах корпус роликов, кроме того, содержит указанную прижимную систему, чтобы прижимать корпус роликов к продольному гибкому элементу, когда корпус находится в нужном положении. Как только прижим установлен, втягивание экрана, чтобы выбрать слабину, обеспечивает натяжение, чтобы поддерживать уровень и упругость экрана. Посредством прижатия передней части экрана к продольным гибким элементам к экрану может быть приложено намного большее натяжение. Натяжение ограничивается только мощностью механизма втягивания, силой прижатия и прочностью материала экрана. Известные системы обеспечивали натяжение только посредством пружин, где возвращающая сила и, следовательно, натяжение изменяется в зависимости от предела, до которого оттягивается пружина. Так как натяжение пружины изменяется в зависимости от предела, до которого развертывается покрытие, постоянное натяжение не может быть обеспечено все время и при любой длине развертывания. Кроме того, возвращающая сила пружины со временем уменьшается.
Если экран не обеспечивается достаточным натяжением, когда он развернут, он будет провисать и будет более подвержен воздействиям присутствующих ветров. Предпочтительно натяжение, созданное в экране, может изменяться согласно требованиям. Прижимная система может содержать пластину, которая толкается в прижимное положение пружиной.
В альтернативной прижимной системе корпус роликов имеет два верхних ролика, которые поддерживают корпус роликов на продольном гибком элементе, и нижний ролик, расположенный под этим элементом. Нижний ролик может передвигаться между неприжимным положением, в котором он позволяет корпусу блока роликов плавно катиться по продольному гибкому элементу, и прижимным положением, в котором нижний ролик поджат или толкается, так что он создает давление на два верхних ролика с зажатием продольного гибкого элемента между верхним и нижним роликами. Средством для поджатия или толкания нижнего ролика может быть, например, пружина, винт, кулачковое устройство, пневматическое или гидравлическое устройство.
В другой прижимной системе корпус роликов имеет два верхних ролика, которые поддерживают этот корпус на продольном гибком элементе, и два противоположно расположенных боковых ролика для зажатия продольного гибкого элемента. Боковые ролики могут смещаться или толкаться из неприжимного положения в прижимное положение пружинами, винтами, кулачковыми устройствами, пневматическими или гидравлическими устройствами. В особенно предпочтительном варианте, однако, боковые ролики расположены с возможностью свободного перемещения, когда корпус роликов тянут в направлении растягивания экрана, и с возможностью зажатия продольного гибкого элемента, когда корпус роликов тянут в направлении свертывания экрана. Предпочтительно также предусмотрен расцепляющий механизм, который расцепляет боковые ролики из прижимного положения, так чтобы экран мог быть свернут.
Такое прижимное устройство может содержать два противоположно расположенных боковых ролика, каждый из которых может поворачиваться вокруг по существу вертикальной оси. Эти оси установлены, каждая, с возможностью скольжения в пазах, расположенных на конце, ближайшем к переднему краю, ближе друг к другу, чем на конце, наиболее удаленном от переднего края. Таким образом, когда экран разворачивают, оси боковых роликов более раздвинуты, и ролики бегут свободно, но когда экран свертывают, оси боковых роликов сближаются, так что продольный гибкий элемент зажимается между боковыми роликами. Эти прижимные системы предполагаются независимыми предметами изобретения, и поэтому, согласно другому аспекту изобретения, предлагается зажимное устройство для системы роликов, содержащей по меньшей мере два первых ролика на одной стороне продольного элемента и по меньшей мере один второй ролик на другой стороне продольного элемента, причем второй ролик может поджиматься или подталкиваться к первым роликам с обеспечением зажатия продольного элемента между первыми и вторым роликами.
С точки зрения альтернативного аспекта, предлагается зажимная система для корпуса блока роликов, содержащая два верхних ролика, которые поддерживают корпус роликов на продольном элементе, и нижний ролик, расположенный ниже продольного элемента, причем нижний ролик установлен с возможностью перемещения между неприжимным положением, в котором он позволяет корпусу роликов плавно катиться по продольному элементу, и прижимным положением, в котором нижний ролик поджат или подталкивается к двум верхним роликам с обеспечением зажатия продольного элемента между верхними и нижним роликами. Средством для смещения или подталкивания нижнего ролика может быть, например, пружина, винт, кулачковое устройство, пневматическое или гидравлическое устройство.
Согласно другому аспекту изобретения предложена зажимная система для корпуса роликов, содержащая два верхних ролика, которые поддерживают корпус роликов на продольном элементе, и два противоположно расположенных боковых ролика, которые могут быть поджаты или могут подталкиваться из неприжимного положения в прижимное положение, в котором они зажимают продольный элемент. Боковые ролики могут быть поджаты или подталкиваться из неприжимного положения в прижимное положение пружинами, винтами, кулачковыми устройствами, пневматическими или гидравлическими устройствами. В особенно предпочтительном варианте, однако, боковые ролики расположены с возможностью свободного перемещения, когда корпус роликов оттягивают в направлении развертывания экрана, и с возможностью зажатия продольного гибкого элемента, когда корпус роликов оттягивают в направлении свертывания экрана. Предпочтительно также предусмотрен механизм расцепления, который освобождает боковые ролики из их прижимного положения, так что экран может быть свернут.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается покрывающее устройство, содержащее экран, который выполнен с возможностью приведения в движение между свернутым и развернутым положениями и имеет переднюю часть и заднюю часть, соединенную с первой опорой, и продольные гибкие элементы, проходящие от первой опоры к соответствующим вторым опорам, при этом передняя часть экрана поддерживается указанными продольными гибкими элементами при приведении экрана в движение из свернутого положения в развернутое положение, при этом устройство, кроме того, содержит блок роликов, расположенный на каждом продольном гибком элементе, и каждый блок роликов содержит, по меньшей мере, два ролика, обеспечивающих возможность перемещения блока роликов по соответствующему продольному гибкому элементу, и прижимную систему, предназначенную для прижатия блока роликов к соответствующему продольному гибкому элементу в требуемом положении.
Как известно в технике, покрывающие системы могут приводиться в действие электрически, а также вручную. Предложенная система может также быть моторизована, чтобы экран мог разворачиваться и сворачиваться электрически. Ролик экрана, так же как колесики и зажимы в корпусах блока роликов, могут все быть моторизованы.
В предложенной системе, если корпусы роликов должны быть моторизованы, к корпусам роликов так или иначе должно подводиться электричество. Это может быть сделано посредством пропускания силового кабеля под боковой стороной экрана к одному из корпусов роликов. Энергия может затем подаваться к другому корпусу роликов путем пропускания кабеля вдоль передней части экрана. Однако при таком способе, если экран сворачивается, из-за кабеля свернутый экран становится значительно толще на стороне, где расположен кабель. Поэтому предпочтительно кабель пропускается в диагональном направлении через экран с одной стороны на задней части экрана к противоположной стороне на передней части экрана. Таким образом, когда экран свернут, кабель равномерно распределяется по длине рулона, и толщина рулона одинаковая. Это способствует более эффективному хранению свернутого экрана путем минимизации максимального диаметра рулона экрана. Альтернативный способ достижения ровного диаметра свернутого экрана состоит в пропускании силового кабеля из каждого угла задней части экрана в диагональном направлении к центру экрана и затем в диагональном направлении от центра экрана к углам передней части экрана, где установлены корпусы роликов. Провода могут пересекаться в центре, причем каждый несет энергию из угла экрана в задней части к диагонально противоположному углу на передней части экрана, или они могут изменять направление в центре, причем каждый несет энергию из угла экрана на задней части к углу на той же стороне экрана в его передней части. В последнем устройстве два несущих энергию провода предпочтительно удерживаются вместе для поддержания Х-образной формы, которая уменьшает общий диаметр свернутого экрана.
В задней части экрана провода присоединены к внешнему источнику энергии.
Вышеупомянутый способ передачи энергии через экран можно считать независимой частью изобретения. Поэтому, согласно следующему аспекту изобретения, предлагается способ передачи электрической энергии по экрану покрывающего устройства, в котором по меньшей мере один кабель, передающий энергию, передает энергию в диагональном направлении по экрану от задней части экрана к его передней части.
Согласно другому аспекту изобретение предлагает способ упрочнения экрана покрывающего устройства путем прикрепления упрочняющих элементов к экрану, которые идут в диагональном направлении через экран от задней части экрана к его передней части.
Упрочняющие элементы могут быть проволоками, тросами или полосами.
Иногда, когда натяжение в экране становится слишком большим, например при сильном ветре, становится необходимым сворачивать экран, чтобы предохранить его от разрушения. Следовательно, в предпочтительном варианте устройство может быть, кроме того, снабжено автоматической системой свертывания.
Автоматические системы свертывания, которые используют датчики силы ветра, чтобы определять, когда нужно сворачивать экран, известны. Однако ветер - не единственный фактор в увеличении натяжения в экране. Накопление воды или снега также увеличивает натяжение в экране, которое не будет обнаружено датчиком силы ветра.
Таким образом, особенно предпочтительный вариант изобретения, кроме того, содержит автоматическую систему свертывания, содержащую датчик натяжения, который определяет натяжение в экране и свертывает экран, когда превышено пороговое натяжение. В одном варианте датчик натяжения определяет натяжение непосредственно в экране. В альтернативном варианте датчик натяжения определяет натяжение, по меньшей мере, в одном из продольных гибких элементов. Датчик натяжения может быть расположен в корпусе роликов, или он может быть расположен на одной из опор. Если он расположен в корпусе роликов, он может быть объединен с зажимным устройством, определяя давление на зажимающий элемент зажимного устройства.
Автоматическая система свертывания, описанная выше, может считаться независимой частью изобретения, и поэтому согласно еще одному аспекту изобретения предлагается автоматическая система свертывания для покрывающего устройства, в которой датчик натяжения определяет натяжение в экране покрывающего устройства и вызывает свертывание экрана, если измеренное давление превышает установленное заранее пороговое значение.
Как описано выше, датчик натяжения может непосредственно измерять натяжение в экране, или он может определять натяжение в экране путем определения натяжения в опоре экрана. В этом последнем случае датчик натяжения предпочтительно калибруется каждый раз, когда экран развертывается или свертывается.
Еще одна проблема, свойственная большим покрывающим системам, где экран в свернутом состоянии намотан в рулон, состоит в том, что при длинном экране диаметр цилиндра свернутого экрана может быть очень большим. Это не было прежде проблемой для покрывающих систем, потому что известные покрывающие системы не могли проходить на такую длину, как системы, описанные выше.
Однако, чтобы избежать такого большого диаметра свернутого экрана, предпочтительный вариант покрывающей системы согласно изобретению содержит ролики, вокруг которых оборачивается экран, когда он сворачивается. В одном варианте имеются два ролика для хранения, которые приводятся в движение синхронно с обеспечением наматывания экрана вокруг них с созданием обычно овального поперечного сечения.
Ролики могут приводиться в движение третьим приводным роликом, меньшим по диаметру, чем ролики для хранения, и расположенным между ними в подвижном контакте с обоими роликами. В альтернативном случае ролики для хранения могут приводиться в движение синхронно приводным ремнем или цепью.
В другом альтернативном варианте три ролика расположены с образованием треугольника и синхронно приводятся в движение с обеспечением оборачивания экрана вокруг трех роликов с созданием треугольного поперечного сечения.
С использованием меньших роликов для хранения вместо единственного ролика для хранения покрывающая система может быть сделана более эффективной по размерам.
Такая система хранения также может быть независимой частью изобретения. Поэтому, согласно другому дополнительному аспекту изобретения, предлагается система хранения для покрывающего устройства, содержащая ролики, вокруг которых экран наматывается для хранения и которые расположены с обеспечением задания формы поперечного сечения хранимого полотна.
Таким образом, ролики могут быть расположены так, чтобы наилучшим образом использовать пространство, и полотно экрана может храниться с высокой пространственной эффективностью.
Вокруг роликов для хранения может быть расположен гибкий базовый элемент, приводимый в движение роликами для хранения. Полотно экрана прикреплено к гибкому базовому элементу. В альтернативном случае полотно может быть намотано вокруг роликов для хранения и скреплено само с собой с образованием замкнутой петли вокруг роликов на его заднем конце.
Гибкий базовый элемент или петля полотна, образованная на заднем конце полотна, имеет достаточное фрикционное сцепление с роликами для хранения, так что когда по меньшей мере один из роликов для хранения приводится в движение, полотно или базовый элемент также приводится в движение и полотно наматывается вокруг роликов для хранения.
В предпочтительном варианте трение между роликами для хранения и полотном или базовым элементом увеличивается путем использования пружины или пружин, которые поджимают ролики для хранения. Трение может также быть увеличено путем придания роликам шершавой или липкой поверхности, например, путем размещения резиновых полосок на роликах.
Предпочтительные варианты настоящего изобретения описаны ниже в качестве примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 показывает первый вариант предложенной покрывающей системы;
фиг.2 показывает разновидность первого варианта, изображенного на фиг.1;
фиг.3 показывает другую разновидность первого варианта, изображенного на фиг.1;
фиг.4 показывает пример корпуса роликов для использования с вариантами на фиг.1 и 2;
фиг.5 показывает корпус роликов, изображенный на фиг.4, в прижатом состоянии;
фиг.6 показывает вариант поперечного элемента;
фиг.7А и 7В показывают другой вариант предложенной покрывающей системы;
фиг.8 показывает еще один вариант покрывающей системы;
фиг.9А-9Н показывают четыре альтернативных корпуса роликов в не прижатом состоянии и в прижатом состоянии;
фиг.10А-10С показывают вид с конца, вид сбоку и вид сверху другого альтернативного корпуса роликов в не прижатом состоянии;
фиг.11А-11С показывают корпус роликов, показанный на фиг.10А-10С, в прижатом состоянии;
фиг.12 показывает вариант датчика натяжения согласно изобретению, когда экран находится в состоянии низкого натяжения;
фиг.13 показывает датчик натяжения, изображенный на фиг.12, когда экран находится в состоянии высокого натяжения;
фиг.14 показывает вариант предложенной покрывающей системы, включающей датчик натяжения, показанный на фиг.12 и 13;
фиг.15 является увеличенным видом фиг.14;
фиг.16 показывает другой вариант датчика натяжения согласно изобретению, когда трос находится в состоянии малого натяжения;
фиг.17 показывает датчик натяжения с фиг.16, когда трос находится в состоянии большого натяжения;
фиг.18 показывает вариант предложенной покрывающей системы, с датчиком натяжения, показанным на фиг.16 и 17;
фиг.19 показывает увеличенный вид фиг.18;
фиг.20 показывает альтернативную покрывающую систему, использующую датчик натяжения согласно изобретению;
фиг.21 показывает вариант системы хранения согласно изобретению;
фиг.22 и 23 иллюстрирует альтернативные способы работы системы хранения, показанной на фиг.21;
фиг.24 и 25 иллюстрируют альтернативные расположения кабеля для передачи электрической энергии вдоль экрана предложенной покрывающей системы.
На фиг.1 представлен первый вариант покрывающей системы. Система содержит экран 1 от солнца или дождя, передний край 2 которого смещается при развертывании или сворачивании экрана 1, а задний край 4 находится внутри корпуса 3 для экрана, закрепленного на цилиндрической трубе, которая может поворачиваться при развертывании или сворачивании экрана способом, известным в технике покрывающих систем.
Система, кроме того, содержит две опорные стойки 5, 6, к которым крепится корпус 3, две стойки 9, 10, в направлении которых экран 1 развертывается, и два продольных гибких элемента в виде проволок 11, 12, прикрепленных на обоих концах к стойкам 5, 6, 9 и 10, вдоль которых развертывается экран 1. В варианте на фиг.1 экран развертывается по проволокам 11, 12. На переднем крае 2 экран 1 прикреплен к поперечному элементу в виде стержня 8, который связан с проволоками 11, 12 посредством корпусов 13, 14 роликов. Корпусы 13, 14 находятся на проволоках 11, 12 и передвигаются взад и вперед при перемещении экрана 1 для развертывания/сворачивания.
Корпусы 13, 14 могут быть прижаты к проволокам 11, 12 в любой точке, и затем, когда они прижаты, отвод экрана 1 назад создает натяжение в экране 1.
На фиг.2 представлена разновидность варианта, показанного на фиг.1. Здесь идентичные элементы обозначены теми же номерами позиций, что и в первом варианте, и делаются ссылки на приведенное выше описание. Различие между вариантами на фиг.1 и фиг.2 состоит в том, что вместо поддерживающих стоек 5, 6 имеется стена 7. Соответственно, можно смонтировать предложенную систему на уже существующей конструкции, например стене дома. Можно также прикрепить предложенную систему к крыше дома или перекрыть промежуток, такой как открытый верх стадиона.
В этом варианте корпус 3 прикреплен к стене 7, как и проволоки 11, 12, и экран 1 развертывается от стены 7 в направлении стоек 9, 10 при перемещении корпусов 13, 14. Подобным же образом может быть предусмотрена замена стоек 9, 10 эквивалентной конструкцией, например стеной.
В следующем варианте, представленном на фиг.3, экран не развертывается над проволоками 11, 12, а подвешивается под указанными проволоками 11, 12, как показано на чертеже. Все элементы подобны элементам первого варианта, и, следовательно, их нумерация идентична, только корпусы 15, 16 роликов отличаются. Они также могут быть прижаты к проволокам 11, 12, чтобы позволить создать натяжение в экране 1 при оттягивании назад экрана 1, когда корпусы роликов зажаты.
Вариант корпуса роликов представлен на фиг.4 и 5, причем на фиг.4 - в не прижатом состоянии, а на фиг.5 - в прижатом состоянии, и последующее описание относится к обоим чертежам фиг.4 и 5. Корпус 14 (или 13, так как они идентичны) прикрепляется к экрану 1 через стержень 8, причем указанный стержень соединен с экраном, например, путем перегибания и прошивки конца экрана и пропускания стержня через образовавшийся карман. Он содержит два ролика 17, 17', смонтированных на соответствующих осях 18, 18' с обеспечением возможности вращения при движении взад и вперед по проволокам 11, 12. Под проволоками 12, 11 находится прижимной механизм, например, выполненный из неподвижного зажимного неповоротного колеса 19, смонтированного на оси 20, смещаемого при ее помощи и прижимаемого пружиной 21. При смещении оси 20 в сторону от проволоки колесо 19 смещается от проволоки 12, 11, и корпус 14, 13 может перемещаться вдоль проволоки 12, 11. Как только экран оказывается в нужном положении, ось 20 отпускается, и пружина 21 толкает колесо 19 к проволоке с обеспечением прижатия, как показано на фиг.5. Предпочтительно, для того чтобы поддерживать систему в не прижатом состоянии, предусмотрена блокировочная система для оси 20, что облегчает движение корпусов роликов вдоль проволоки 11, 12.
Фиг.9А, 9С, 9Е и 9G показывают четыре альтернативных корпуса 13, 14 в не прижатом состоянии. Фиг.9В, 9D, 9F и 9Н иллюстрируют прижатое состояние соответствующих корпусов 13, 14. Каждый из этих корпусов 13, 14 имеет два верхних ролика 17, 17' и один нижний ролик 19', и все эти ролики могут вращаться. Если корпусы 13, 14 моторизованы, нижний ролик 19' создает достаточное давление снизу, чтобы проволока 11, 12 захватывалась между верхними и нижним роликами 17, 17', 19', и когда ролики вращаются, корпусы 13, 14 и экран 1, прикрепленный к корпусам роликов, протягиваются вдоль проволоки 11, 12. Как только экран 1 развернут до требуемого положения, и корпусы 13, 14 нужно заблокировать, давление от нижнего ролика 19' увеличивается до величины, при которой верхние и нижний ролики 17, 17', 19' не могут двигаться по проволоке 11, 12, таким образом, зажимая экран 1 в этом положении.
Фиг.9А и 9В показывают вариант, в котором нижний ролик 19' приводится в движение пневматически или гидравлически. Фиг.9С и 9D показывают вариант, в котором нижний ролик 19' приводится в движение пружиной. Фиг.9Е и 9F показывают вариант, в котором нижний ролик 19' приводится в движение кулачковым устройством. Фиг.9G и 9Н показывают вариант, в котором нижний ролик приводится в движение винтом.
Фиг.10А, 10В и 10С соответственно показывают вид с конца, вид сбоку и вид сверху другого альтернативного корпуса 22 роликов в не прижатом состоянии. Фиг.11А, 11В и 11С иллюстрируют соответствующее прижатое состояние.
Корпус роликов на фиг.10 и 11 имеет два верхних ролика 17, 17' и два боковых ролика 23, 23', причем боковые ролики 23, 23' установлены с возможностью зажатия проволоки 11, 12. Как можно видеть на видах сверху фиг.10С и 11С, боковые ролики 23, 23' вращаются вокруг по существу вертикальных осей 24, 24'. Эти оси 24, 24', каждая, установлены в пазах 25, 25' с возможностью скольжения взад и вперед в корпусе 22. Пазы 25, 25' расположены на противоположных сторонах проволоки 11, 12, так что они находятся ближе друг к другу на конце, ближайшем к переднему краю 2 экрана 1, чем они находятся на конце, наиболее удаленном от этого переднего края 2.
При таком расположении, когда корпус 22 и экран 1 вытягивают в направлении разворачивания экрана 1, оси 24, 24' боковых роликов 23, 23' оттягиваются назад в направлении заднего края 4 экрана 1. Поэтому боковые ролики 23, 23' расходятся дальше друг от друга и не зажимают проволоку 11, 12. Однако если корпус 22 роликов и экран 1 тянут в направлении сворачивания экрана 1, оси 24, 24' боковых роликов 23, 23' оттягиваются вперед в направлении переднего края 2 экрана 1. Следовательно, боковые ролики 23, 23' сдвигаются ближе друг к другу и зажимают проволоку 11, 12, препятствуя дальнейшему втягиванию.
Для удерживания боковых роликов 23, 23' в отдалении друг от друга, чтобы экран 1 мог свертываться легко, может быть предусмотрен расцепляющий механизм (не показан).
Конечно, для прижатия корпуса роликов к проволокам могут быть использованы другие эквивалентные системы, и рассмотренная система приведена только как не ограничивающий пример.
Чтобы избежать провисания стержня 8, в случае широкого пролета, можно использовать продевание проволоки через ряд трубок, зажатых на обоих концах и растянутых. Пример такой системы показан на фиг.6. Использована проволока 201, на которой помещен ряд твердых трубок 202, чтобы покрыть необходимый пролет покрывающей системы. На каждом конце проволоки 201 имеется первый зажим 203, прикрепленный к концевым трубкам 204, и второй зажим 205, прикрепленный к проволоке 201. Между зажимами 205 и 203 имеется центральная деталь 206, используемая для увеличения натяжения в проволоке 201 посредством отталкивания зажимов 205, 206 друг от друга. Центральная деталь 206 имеет головку с резьбой на обоих концах. Соответственно, поворачивание центральной детали в одном направлении позволяет зажимам расходиться, создавая, таким образом, натяжение в проволоке, в то время как поворачивание детали 206 в противоположном направлении уменьшает натяжение посредством сближения зажимов друг с другом. Другим средством обеспечения натяжения в этом случае может быть храповик. В этом варианте экран может быть прикреплен к трубкам 202 путем перегибания и прошивания конца экрана и пропускания трубок с проволокой через создавшийся карман.
На фиг.7А и 7В показан еще один вариант покрывающей системы. Этот вариант, который имеет тот же принцип работы, что и варианты, описанные выше, имеет экран 301, прикрепленный к корпусу 303, смонтированному на стене 307. Экран 301 разворачивается по проволокам 311, 312 с помощью корпусов 313, 314 роликов. Проволоки прикреплены к стене 307 и стойкам 309, 310, как описано выше в отношении других вариантов. Путем протягивания занавесок 316, 317 вдоль проволок на обеих сторонах и протягивания другого занавеса 315 между двумя поддерживающими стойками 309, 310, прикрепленными обычными средствами, система может также быть превращена в замкнутое "тентоподобное" устройство (см. фиг.7В).
На фиг.8 схематично показан еще один вариант изобретения, чтобы представить принцип этого варианта. В этом варианте, который использует принцип изобретения, вместо корпуса для экрана, из которого разворачивается экран 401 или в который сворачивается экран, используется экран 401, который сложен в сегменты, и каждый сегмент разворачивается при развертывании экрана 401. Один конец (задний край 404) экрана 401 прикреплен к исходной конструкции, например стене 407, а передний край 402 может протягиваться вдоль проволок 411, 412, пока не будет достигнуто желаемое положение, причем каждый сегмент 405 разворачивается на отдельных роликах 406. Передний край крепится к поперечному элементу и к корпусам роликов, которые могут зажиматься на проволоках, как описано выше по отношению к предыдущим вариантам и без подробностей представлено на фиг.8. Чтобы обеспечить натяжение в экране, ролики удерживаются соответствующими удерживающими средствами у исходной конструкции 407 и отпускаются один за другим.
Чертежи показывают схематические виды стоек и иллюстрируют, как поддерживать их вертикальными. На практике может быть предусмотрено использование дополнительного средства поддержки, такого как стальная проволока, натянутая от верха каждой стойки по диагонали и прикрепленная к земле.
Предложенная система может использоваться для разных целей, например для покрытия части сада, большой или малой, плавательного бассейна или теннисного корта. Система имеет много преимуществ, таких как простота, легкость и возможность перекрытия больших площадей. Кроме того, если стальные проволоки используются в качестве продольных гибких элементов, они могут выдерживать большой вес (тысячи килограммов), и покрытие может быть быстро и легко натянуто и свернуто. Все устройство может быть легко собрано, разобрано и убрано на хранение, когда не используется, в отличие от известных металлических рам, которые остаются стоять вертикально, когда не используются, из-за времени и работы, которые требуются для их разборки.
Как известно в технике таких защитных и покрывающих систем и технике электрической моторизации, рулоны экранов и занавесов могут приводиться в движение электрически, а также вручную, и, как известно в технике электрической моторизации, ролики, зажимы и колеса могут также приводиться в движение электрически, а также вручную.
Фиг.24 и 25 показывают вариант изобретения, в котором экран 1 может быть развернут или свернут электрическим способом. Ролики 17, 17' в корпусах 13, 14 получают электрическую энергию, чтобы растягивать или втягивать экран 1. Зажимающий механизм может также приводиться в действие электрическим способом.
Для работы двигателей в корпусах 13, 14, от внешнего источника должна подаваться электрическая энергия. На фиг.24 электрический провод 37 проходит диагонально из одного угла края 4 в задней части экрана 1 к диагонально противоположному углу края 2 в передней части экрана 1. Когда экран 1 свернут, провод 37 распределен равномерно по ширине рулона экрана, и диаметр рулона однороден и минимален. Таким образом, энергия может подаваться от внешнего источника энергии, через провод 37 к корпусу 13 роликов. Энергия затем может передаваться к другому корпусу 14 роликов посредством пропускания другого провода (не показан) вдоль поперечного стержня 8 в передней части 2 экрана 1.
На фиг.25 два электрических провода 38, 38' проходят в диагональном направлении к центру экрана 1, по одному из каждого угла края 4 задней части экрана 1. Каждый провод 38, 38' меняет направление в центре экрана 1, и они идут в диагональном направлении в углы переднего края экрана 1. Провода 38, 38' удерживаются вместе в центре, чтобы поддерживать образованную ими X-образную форму.
На заднем крае 4 экрана 1 провода 37, 38, 38' присоединены к внешнему источнику энергии (не показано).
Провода 37, 38, 38', независимо от того, несут они электричество или нет, также служат для упрочнения материала больших экранов. С целью упрочнения вместо проводов могут быть использованы полосы.
Фиг.12 и 13 показывают датчик 26 натяжения для автоматической втягивающей системы согласно изобретению. Фиг.12 показывает датчик 26 натяжения, когда экран 1 находится в состоянии малого натяжения, а фиг.13 показывает датчик 26, когда экран 1 находится в состоянии большого натяжения. Датчик 26, показанный на фиг.12 и 13, имеет два верхних ролика 27, 27', расположенных над экраном 1, и один нижний ролик 28, расположенный под экраном 1. Нижний ролик 28 установлен на датчике 29 давления, так что когда экран 1 не находится под натяжением или находится под малым натяжением, нижний ролик 28 смещает экран 1 вверх между двумя верхними роликами 27, 27'. Когда натяжение в экране 1 возрастает, нижний ролик 28 смещается вниз, и датчик 29 давления воспринимает большее давление. Если датчик 29 давления воспринимает давление, большее, чем заранее установленное пороговое значение, может быть выдано предупреждение, или, если экран моторизован, экран может быть автоматически свернут.
Фиг.14 показывает датчик 26 натяжения, показанный на фиг.12 и 13, смонтированный на стене 7, которая образует первую опору предложенного покрывающего устройства. Фиг.15 является увеличенным видом фиг.14.
Фиг.16 и 17 показывают другой вариант датчика 26 натяжения согласно изобретению. В этом варианте датчик 26 воспринимает натяжение в проволоке 11, 12 покрывающей системы, а не натяжение в экране 1 (как на фиг.12 и 13). Натяжение в экране 1 непосредственно передается проволокам 11, 12. Каждый раз, когда экран 1 разворачивают или сворачивают, датчик 29 давления калибруется. Если датчик 29 воспринимает давление, превышающее установленный заранее порог, он выдает предупреждение, или, если экран 1 моторизован, вызывает сворачивание экрана. В этом варианте датчик 26 натяжения может легко быть объединен с корпусами 13, 14, 15, 16, 22 и зажимающим устройством покрывающей системы, описанной выше.
Фиг.18 показывает датчик 26 натяжения, показанный на фиг.16 и 17, установленный на стене 7, которая образует первую опору предложенного покрывающего устройства. Фиг.19 является увеличенным видом фиг.18.
Следует понимать, что фиг.12-19 показывают изгиб в проволоках 11, 12 или экране 1 слегка преувеличенно. Может использоваться цифровой датчик давления, который не требует такого изгиба в проволоке 11, 12.
Датчики 26 натяжения, показанные на фиг.12-19, заключены в корпус 30 и, следовательно, защищены от непогоды. Эти системы, таким образом, более надежны, чем системы, включающие датчики силы ветра, которые должны по необходимости оставлять элементы незащищенными.
Фиг.20 показывает альтернативную покрывающую систему, использующую датчик 26 натяжения согласно изобретению. Альтернативная покрывающая система, показанная на фиг.20, относится к типу, который использует складной рычаг 31 с тросом 32, проходящим через него. Датчик 26 расположен внутри рычага 31 и обнаруживает натяжение в тросе 32, которое прямо связано с натяжением в покрывающем полотне 1.
Фиг.21 показывает систему хранения для гибкого листа 1. Система хранения имеет два ролика 33, 34, которые синхронно приводятся в движение, так чтобы лист 1 хранился вокруг роликов 33, 34 с поперечным сечением, имеющим форму, определяемую расположением роликов 33, 34 (т.е. по существу овальную в этом варианте). Путем размещения гибкого листа 1 вокруг более чем одного ролика можно использовать пространство более эффективно. Для примера на фиг.21 лист 1 хранится более плотно прилегающим к стене 7, чем это было бы возможно, если бы он целиком хранился на одном ролике.
Фиг.22 и 23 иллюстрируют два способа, которыми система хранения на фиг.21 может быть приведена в движение. На фиг.22 два ролика 33, 34 системы хранения приводятся в движение третьим приводным роликом 35 меньшего диаметра, чем ролики 33, 34, и расположенного между роликами 33, 34 в подвижном контакте с ними. Таким образом, оба ролика 33, 34, имеющие одинаковый диаметр, движутся в одном направлении и с одинаковой скоростью. На фиг.23 два ролика 33, 34 соединены цепью 36, так что когда один ролик 33, 34 приводится в движение, другой ролик 34, 33 также движется синхронно.