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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Rollstuhl mit einer Antriebseinheit, die eine Antriebsradanordnung aufweist, wobei die Antriebseinheit einen Verriegelungsmechanismus mit zumindest einem Verriegelungselement aufweist und eine rollstuhlseitige Verriegelungsanordnung vorgesehen ist.
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Eine solche Antriebseinrichtung ist beispielsweise aus der
WO 2020/132685 A1 bekannt geworden.
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Häufig weisen Rollstühle keinen eigenen integrierten elektrischen Antrieb auf. Es ist jedoch bekannt, an Rollstühlen Hilfsantriebe vorzusehen, um das Schieben eines Rollstuhls zu erleichtern. Häufig sind solche Hilfsantriebe jedoch nicht einfach an bestehenden Rollstühlen zu befestigen.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung für einen Rollstuhl bereitzustellen, mit der eine Antriebseinheit der Antriebseinrichtung schnell und einfach an einem Rollstuhl angeordnet werden kann.
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Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebseinrichtung für einen Rollstuhl mit einer Antriebseinheit, die eine Antriebsradanordnung auf-weist, wobei die Antriebseinheit einen Verriegelungsmechanismus mit zumindest einem Verriegelungselement aufweist und eine rollstuhlseitige Verriegelungsanordnung vorgesehen ist, wobei die Verriegelungsanordnung eine Verriegelungselementaufnahme und eine zentrierende Führung aufweist, die das Verriegelungselement zur Verriegelungselementaufnahme positioniert.
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Mit einer solchen Antriebseinrichtung kann die Antriebseinheit auf besonders einfache Art und Weise an einem Rollstuhl befestigt werden. Das Verriegelungselement wird durch die zentrierende Führung automatisch in die richtige Position geführt, um in dieser Position mit der rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung verriegelt werden zu können. Insbesondere ist es möglich, die zentrierende Führung so anzuordnen, dass das Verriegelungselement im Wesentlichen von oben in die Führung eingesetzt werden kann und dann automatisch in die Verriegelungsposition geführt wird. Dadurch, dass das Verriegelungselement automatisch in die Verriegelungsposition geführt wird, ist das Verriegelungselement richtig zur Verriegelungselementaufnahme ausgerichtet und kann die Verriegelung ohne weitere Ausrichtung durch einen Benutzer erfolgen.
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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die zentrierende Führung V- oder U-förmig ausgebildet ist. Somit kann das Verriegelungselement im Wesentlichen durch zwei Stege oder Ränder des V bzw. U geführt werden. Durch die beiden Seitenberandungen bzw. Seitenwände des V oder U erfolgt eine Führung und kann auch eine Zentrierung in die richtige Position erfolgen.
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Das Verriegelungselement kann als Bolzen und die Verriegelungselementaufnahme kann als Loch insbesondere Sackloch, ausgebildet sein. Durch die zentrierende Führung kann demnach das Verriegelungselement gegenüber dem Loch positioniert werden, sodass das Verriegelungselement anschließend in das Loch hinein verlagert werden kann, um dadurch die Verriegelung herzustellen.
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Das Verriegelungselement kann parallel zur Radachse linear zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition verstellbar sein. Somit kann das Verriegelungselement besonders einfach in die Verriegelungselementaufnahme eingeführt und aus dieser entfernt werden.
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Der Verriegelungsmechanismus kann ein Betätigungselement aufweisen, welches drehbar gelagert ist und zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verdrehbar ist und über ein Übertragungselement mit dem Verriegelungselement verbunden ist. Damit kann das Übertragungselement sowohl drehbar mit dem Betätigungselement als auch drehbar mit dem Verriegelungselement verbunden sein. Durch den Verriegelungsmechanismus kann somit eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt werden. Das Betätigungselement kann zwei Endstellungen, die Verriegelungsstellung und die Entriegelungsstellung aufweisen. In beiden Endstellungen kann eine Verrastung des Betätigungselements stattfinden. Hierfür können entsprechende Rastmechanismen vorgesehen sein.
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Das Übertragungselement kann als gekrümmter Hebel ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn zwei Verriegelungselemente vorgesehen sind, die jeweils mit einer rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung zusammenwirken. Durch Drehen des Betätigungselements können somit beide Verriegelungselemente ausgefahren werden und in die entsprechenden Verriegelungselementaufnahmen eingeführt werden. Dadurch ergibt sich eine besonders sichere und zuverlässige Befestigung der Antriebseinheit an dem Rollstuhl.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Verriegelungselement insbesondere stufenlos längenverstellbar ist. Zur Längenverstellung kann ein Einstellmechanismus vorgesehen sein. Wenn das Verriegelungselement längenverstellbar ist, kann die Antriebseinrichtung an unterschiedlich breite Rollstühle angepasst werden.
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Die Antriebsradanordnung kann einen Radnabenantrieb aufweisen, der über ein Kabel mit einer Steuerung verbunden ist, die in einem Gehäuse der Antriebseinheit angeordnet ist. Durch das Gehäuse kann die Steuerung vor äußeren Einflüssen geschützt angeordnet werden. Ein Radnabenantrieb kann besonders platzsparend angeordnet werden.
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Die Antriebsradanordnung kann über eine Radaufhängung mit dem Gehäuse verbunden sein, wobei die Radaufhängung längenverstellbar ausgebildet sein kann. Insbesondere kann die Radaufhängung teleskopierbar ausgebildet sein. Dadurch kann insbesondere eine stufenlose Längenverstellung realisiert werden. Dabei kann die Radaufhängungen zwei parallele Streben aufweisen, die sich beidseits des Antriebsrads erstrecken. Die Radaufhängung kann in dem Gehäuse mit dem Gehäuse verbunden sein oder außen am Gehäuse mit diesem verbunden sein. Wenn die Radaufhängung längenverstellbar ausgebildet ist, kann die Antriebseinrichtung an unterschiedlich große Rollstühle, insbesondere Rollstühle mit unterschiedlichen Raddurchmessern, angepasst werden.
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Die Radaufhängung kann zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgebildet sein. Das Kabel kann zumindest teilweise in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet sein. Dadurch ist das Kabel vor äußeren Einflüssen geschützt angeordnet. Um die Längenverstellung der Radaufhängung zu erlauben, kann das Kabel spiral- oder wendelförmig ausgebildet sein.
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Um eine Fehlbedienung auszuschließen, kann ein durch den Verriegelungsmechanismus in einer Verriegelungsstellung betätigbarer Schalter vorgesehen sein. Der Schalter kann beispielsweise im Gehäuse angeordnet sein. Wenn demnach der Verriegelungsmechanismus in einer Verriegelungsstellung ist, kann der Schalter betätigt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Radantrieb nur dann bestromt werden kann, wenn der Schalter durch den Verriegelungsmechanismus betätigt wurde. Somit kann ausgeschlossen werden, dass der Antrieb betätigt wird, ohne dass die Antriebseinheit mit dem Rollstuhl verriegelt ist.
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Die Antriebseinheit kann relativ zur rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung drehbar sein, wobei eine Drehbegrenzung vorgesehen sein kann. Insbesondere kann die Antriebseinheit um die Achse des Verriegelungselements relativ zur rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung drehbar sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Rad stets auf dem Untergrund aufliegt, auch wenn dieser uneben ist. Um zu verhindern, dass das Antriebsrad unter dem Rollstuhl durchfährt, wenn dieser beispielsweise durch ein Hindernis an der Weiterfahrt blockiert ist, kann eine Drehbegrenzung vorgesehen sein. Beispielsweise kann an dem Verriegelungselement ein Anschlag vorgesehen sein, der mit einem entsprechenden Anschlag der rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung zusammenwirkt. Weiterhin ist es denkbar, dass das Verriegelungselement in einem Abschnitt eine besondere Kontur aufweist, die mit einer entsprechenden Kontur an der rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung zusammenwirkt und lediglich eine begrenzte Drehung erlaubt. Beispielsweise kann die Kontur ellipsenförmig ausgebildet sein.
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Das Verriegelungselement kann auch eine nicht kreisrunde Kontur, beispielsweise eine zahnradförmige oder mehrkantförmige Kontur, aufweisen, damit der Anschlag drehfest auf dem Verriegelungselement angeordnet werden kann.
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Denkbar ist auch, einen Sensor, insbesondere einen Neigungssensor, vorzusehen, der einer Blockade des Rollstuhls oder ein Unterfahren des Rollstuhls durch die Antriebseinheit detektiert. Bei einer entsprechenden Detektion kann der Antrieb abgeschaltet werden.
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Um die Antriebseinheit relativ leicht gestalten zu können, kann vorgesehen sein, dass die Energieversorgung am Rollstuhl angeordnet wird. Um die Energieversorgung nicht zusammen mit der Antriebseinheit entfernen zu müssen, kann eine Steckverbindung vorgesehen sein, über die beispielweise die Energieversorgung und/oder eine Bedieneinrichtung am Rollstuhl mit der Antriebseinheit verbunden werden kann. Zu diesem Zweck kann an dem Gehäuse ein Steckverbinderteil eines magnetischen Steckverbinders angeordnet sein, wobei das andere Steckverbinderteil rollstuhlseitig vorgesehen ist und mit einer Energieversorgung und/oder einer Bedieneinrichtung verbunden ist. Magnetische Steckverbinderteile können besonders einfach miteinander verbunden und voneinander getrennt werden.
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Vorteilhafterweise kann das gehäuseseitige Steckverbinderteil an der Seite des Gehäuses oder unten am Gehäuse vorgesehen sein, sodass sich kein Wasser im Steckverbinderteil sammeln kann.
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Um die Antriebseinheit besonders einfach am Rollstuhl anordnen und von diesem entnehmen zu können, kann an der Antriebseinheit ein Handgriff vorgesehen sein, der vorzugsweise in Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
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Um eine Verschmutzung des Rollstuhls und einer Bedienperson zu verhindern, kann ein Schutzblech an der Antriebseinheit vorgesehen sein. Das Schutzblech kann beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sein. Durch das Schutzblech kann auch die Radaufhängung stabilisiert werden. Zu diesem Zweck kann das Schutzblech an der Radaufhängung angeordnet sein.
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In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Rollstuhl mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine Antriebseinrichtung.
- 2 zeigt die Antriebseinheit in verriegelter Stellung.
- 3 zeigt die Antriebseinheit in entriegelter Stellung.
- 4 zeigt eine Ansicht einer rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnung.
- 5 zeigt eine Schnittdarstellung zur Erläuterung der Längeneinstellung des Verriegelungselements.
- 6 zeigt eine erste Ausführungsform einer Drehsicherung.
- 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Drehsicherung in vergrößerter Darstellung.
- 8 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Drehsicherung in vergrößerter Darstellung.
- 9a zeigt eine vierte Ausführungsform einer Drehsicherung.
- 9b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der 9a.
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Die 1 zeigt eine Antriebseinrichtung 10, die eine Antriebseinheit 12 auf-weist, die an einem Rollstuhl 14 befestigt ist.
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Die Antriebseinheit 12 umfasst eine Antriebsradanordnung 16, die ein Antriebsrad 18 mit einem Radnabenantrieb 20 umfasst. Die Antriebsradanordnung 16 ist über eine Aufhängung 17 mit einem Gehäuse 22 verbunden. Im Gehäuse 22 ist ein Verriegelungsmechanismus 24 angeordnet, der als Bolzen ausgebildete Verriegelungselemente 26, 28 aufweist, die mit ihren freien Enden in der gezeigten Verriegelungsstellung in sacklochartige Verriegelungselementaufnahmen 30, 32 eingreifen. Die Verriegelungselementaufnahmen 30, 32 sind an rollstuhlseitigen Verriegelungsanordnungen 34, 36 ausgebildet. Die Verriegelungsanordnungen 34, 36 sind an einem rollstuhlseitigen Rohr 38, 40 klemmend gehalten.
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Die 2 zeigt die Antriebseinheit 12 in vergrößerter Darstellung. Hier ist zu erkennen, dass der Verriegelungsmechanismus 24 ein Betätigungselement 42 aufweist, welches drehbar im oder am Gehäuse 22 angeordnet ist. Das Betätigungselement 42 ist über Übertragungselemente 44, 46 mit den Verriegelungselementen 26, 28 gekoppelt. Dazu sind die als bogenförmige oder gekrümmte Hebel ausgebildeten Übertragungselemente 44, 46 sowohl drehbar mit dem Betätigungselement 42 als auch jeweils mit einem Verriegelungselement 26, 28 verbunden. Eine Drehbewegung des Betätigungselements 42 wird somit in eine Linearbewegung der Verriegelungselemente 26, 28 übertragen.
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Am Betätigungselement 42 ist ein Anschlag 48 vorgesehen, der in der gezeigten Verriegelungsstellung an dem Übertragungselement 46 anschlägt und somit eine weitere Drehung des Betätigungselements 42 in Verriegelungsrichtung verhindert. Somit wird eine Endstellung des Betätigungselements 42 festgelegt. Durch ein Federelement 50, das am Betätigungselement 42 und dem Verriegelungselement 28 angreift, wird das Betätigungselement 42 zuverlässig in der Verriegelungsstellung gehalten. Das Betätigungselement 42 ist dabei so weit gedreht, dass die Drehlager der Übertragungselemente 44, 46 am Betätigungselement 42 nicht in Verlängerung der Verriegelungselemente 26, 28 sind, sondern etwas darunter bzw. etwas darüber, sodass sie über einen Totpunkt hinaus bewegt sind.
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Weiter ist zu erkennen, dass an dem Verriegelungselement 26 ein Anschlag 52 vorgesehen ist, der im gezeigten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet ist. Dieser Anschlag 52 betätigt einen Schalter 54. Die Betätigung des Schalters 54 ermöglicht ein Antreiben des Rads 18. Wird der Schalter 54 nicht betätigt, kann der Radnabenantrieb 20 nicht bestromt werden. Der Schalter 54 steht mit einer hier nicht dargestellten Steuerung, die im Gehäuse 22 angeordnet ist, in Verbindung.
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Die 3 zeigt die Antriebseinheit 12 mit entriegeltem Verriegelungsmechanismus 24. Hier ist zu erkennen, dass durch eine Drehung des Betätigungselements 42 die Verriegelungselemente 26, 28 zurückgezogen wurden. Das Federelement 50 hält das Bedienelement 42 in der Entriegelungsstellung. Es ist weiterhin zu erkennen, dass der Anschlag 52 den Schalter 54 nicht betätigt. In der gezeigten Stellung sind die Verriegelungselemente 26, 28 nicht mehr in Eingriff mit den Verriegelungselementaufnahmen 30, 32, sodass die Antriebseinheit 12 vom Rollstuhl 14 entnommen werden kann.
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Die 4 zeigt eine Draufsicht auf die Verriegelungsanordnung 34. Hier ist zu erkennen, dass die Verriegelungsanordnung 34 zum einen die Verriegelungselementaufnahme 30 aufweist. Zum anderen ist eine zentrierende Führung 60, die im gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist, gezeigt. An den Stegen oder Seitenwänden 62, 64 kann das Verriegelungselement 26 entlanggleiten, bis es am tiefsten Punkt 66 ankommt. An dieser Position ist das Verriegelungselement 26 genau gegenüber der Verriegelungselementaufnahme 30 angeordnet und kann somit einfach in die Verriegelungselementaufnahme 30 eingeführt werden. Durch die Führung 60 erfolgt somit eine automatische Zentrierung und Ausrichtung des Verriegelungselements 26 in die richtige Position.
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Weiterhin ist zu erkennen, dass die Verriegelungsanordnung 34 eine Ausnehmung 68 zur Aufnahme des Rohrs 38 des Rahmens des Rollstuhls 14 aufweist.
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Die 5 zeigt eine Einstelleinrichtung 70 in einer Schnittdarstellung, mit der eine Anpassung der Antriebseinheit 12 auf unterschiedlich breite Rollstühle erfolgen kann. Zu erkennen ist, dass das Verriegelungselement 26 mehrteilig ausgebildet ist. Das Verriegelungselementteil 72 weist in einem Abschnitt eine Nut 74 auf, in die ein Mitnehmer 76 ragt. Der Mitnehmer 76 ist an einem Ringelement 78, welches an einem Ende 80 konusförmig ausgebildet ist, angeordnet. Das Ringelement 78 weist ein Außengewinde auf, welches mit einem Innengewinde des Verriegelungselementteils 82 zusammenwirkt. Das Verriegelungselementteil 72 ragt durch das Ringelement 78 in das Verriegelungselementteil 82. Wenn das Ringelement 78 nach rechts verlagert ist, d.h. weiter in das Verriegelungselementteil 82 eingeschraubt ist, wirkt das konusförmige Ende 80 mit einem konusförmigen Abschnitt 84 des Verriegelungselementteils 82 zusammen, sodass das konusförmige Ende 80 zusammengedrückt wird und das Verriegelungselementteil 72 festgeklemmt wird. Wird entsprechend das Ringelement 78 durch Verdrehen nach links bewegt, gibt das konusförmige Ende 80 das Verriegelungselementteil 72 frei, sodass dieses axial relativ zum Verriegelungselementteil 82 verstellt werden kann.
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Eine Drehung des Ringelements 78 wird dadurch bewirkt, dass mit einem Werkzeug in den Werkzeugeingriff 86 eingegriffen wird und das Verriegelungselementteil 72 verdreht wird. Durch eine Verdrehung wird der in die Nut 74 ragende Mitnehmer 76 und somit das Ringelement 78 mitgenommen. Durch den gezeigten Einstellmechanismus 70 kann das Verriegelungselement 26 stufenlos auf unterschiedlich breite Rollstühle angepasst werden.
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Anhand der 6 ist zu erkennen, dass das Betätigungselement 42 ein Griffstück 88 aufweist. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Antriebseinheit 12 einen in Fahrrichtung ausgerichteten Handgriff 90 aufweist, der am Gehäuse 22 befestigt ist. Zudem ist ein Schutzblech 92 zu erkennen.
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Wenn der Rollstuhl 14 gegen ein Hindernis fährt, ist zu befürchten, dass das Antriebsrad 18 weiter angetrieben wird und unter den Rollstuhl 14 fährt. Dadurch können die Räder 94, 96 des Rollstuhls 14 vom Boden abgehoben werden. Um dies zu verhindern, kann eine Drehbegrenzung vorgesehen sein. Die Drehbegrenzung 98 kann dabei einen ersten Anschlag 100 umfassen, der drehfest mit dem Verriegelungselement 26 verbunden ist. Der erste Anschlag 100 kann an einem zweiten Anschlag 102 anschlagen, der mit der Verriegelungsanordnung 34 verbunden ist. Dadurch kann ein Weiterdrehen um die Achse des Verriegelungselements 26 verhindert werden.
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In der 7 ist zu erkennen, dass die Außenkontur des Verriegelungselements 26 bereichsweise zahnradförmig ausgebildet ist, siehe Bezugsziffer 106. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der erste Anschlag 100, der eine komplementäre Kontur aufweist, drehfest an dem Verriegelungselement 26 angeordnet ist.
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In der 8 ist an der Stelle 108 eine achtkantförmige Kontur des Verriegelungselements 26 vorgesehen. Durch entsprechend komplementäre Ausgestaltung des ersten Anschlags 100 kann auch auf diese Art und Weise eine drehfeste Anordnung des Anschlags 100 auf dem Verriegelungselement 26 sichergestellt werden.
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In der 9a ist zu erkennen, dass an dem Schutzblech 92 Durchgangsöffnungen 114 vorgesehen sind, durch die die insbesondere rohrförmige Radaufhängung 17 ragen kann, über die die Antriebsradanordnung 16 mit dem Gehäuse 22 verbunden ist. Dabei kann die Radaufhängung 17 längenverstellbar ausgeführt sein, sodass das Antriebsrad 18 unterschiedliche Abstände zum Gehäuse 22 einnehmen kann.
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In der 9b ist zu erkennen, dass gemäß einer alternativen Ausführungsform an der Führung 60 ein Schlitz 110 vorgesehen sein kann, in den ein von dem Verriegelungselement 26 abstehender Vorsprung 112 mit Spiel eingreift, sodass eine begrenzte Relativbewegung der Antriebseinheit 12 zum Rollstuhl 14 gewährleistet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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