DE19737339C1 - Fahrbare Transporteinrichtung zur Überwindung von Stufen - Google Patents
Fahrbare Transporteinrichtung zur Überwindung von StufenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine fahrbare Transporteinrichtung zur Überwindung
von Stufen, bestehend aus einem Gestell, das mit einer Sitzfläche, vorzugsweise für
gehbehinderte Personen, und/oder mit einer Lastauflagefläche ausgetattet ist und an
dem zu beiden Seiten in Transportrichtung Laufradpaare angeordnet sind, deren beide
Laufräder um parallel zur ihrer Mittenachse ausgerichtete Achsen schwenkbar sind,
wobei sich bei dieser Schwenkung die Positionen der Laufräder so ändern, daß ein er
stes Laufrad eines jeden Laufradpaares auf der unteren Ebene der Stufe verbleibt, wäh
rend die zweiten Laufräder der Laufradpaare die obere Ebene der Stufe erreichen und
in der weiteren Folge der Schwenkung die Transporteinrichtung auf die obere Ebene
der Stufe heben.
Eine Transporteinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 37 13 564 C2
beschrieben. Dabei handelt es sich um eine elektromotorisch betriebene Treppensteig
vorrichtung, beispielsweise für Rollstühle für Gehunfähige, mit einem Fahrgestell, an
welchem zu beiden Seiten mit gegenseitigem Abstand jeweils ein Laufradpaar ange
ordnet ist. Diese beiden Laufräder sind um gesonderte, aber gemeinsam angetriebene,
mit Abstand parallele Wellen verschwenkbar angeordnet, wobei die Wellen jeweils ex
zentrisch mit einer Nabenscheibe verbunden sind, an der ein Laufkranz des jeweiligen
Laufrades konzentrisch drehbar gelagert ist.
Der Bewegungsablauf der Laufradpaare ist in der genannten Patentschrift für das Auf
wärtssteigen der Treppensteigvorrichtung ausführlich beschrieben. Dabei sind in einer
normalen Fahrstellung der Treppensteigvorrichtung die beiden Laufräder eines
Laufradpaares etwa übereinander angeordnet, wobei eines der beiden Laufräder auf
der Fahrfläche, beispielsweise auf der unteren Ebene einer Stufe, aufsteht. In dieser
Normalstellung läßt sich der Rollstuhl frei verfahren, sofern die Laufräder nicht me
chanisch gebremst sind. Zur Überwindung einer Treppe wird der Rollstuhl rückwärts
gegen die senkrechte Fläche der ersten Treppenstufe herangefahren, die Laufräder
werden arretiert und der elektromotorische Antrieb wird eingeschaltet. Über eine Kette,
mit der die beiden Laufradpaare gemeinsam angetrieben sind, werden die Laufräder
exzentrisch so weit verschwenkt, bis das bisher freistehende Laufrad mit seinem bloc
kierten Laufkranz auf der Oberseite der ersten Stufe aufsetzt. Die Vorrichtung stützt
sich im weiteren Verlauf der Bewegung nun über dieses Laufrad gegen die Oberseite
der ersten Stufe ab, während das bisher auf der unteren Ebene der Stufe aufstehende
Laufrad freikommt und nach oben geschwenkt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich,
wobei abwechselnd die einen, dann die anderen Laufräder eines Laufradpaares auf die
nächsthöhere Treppenstufe geschwenkt werden und dabei die Treppensteigvorrich
tung Stufe um Stufe heben.
Diese Einrichtung ist zur Überwindung einer Stufe geeignet, die über ihre gesamte Brei
te eine gleiche Höhendifferenz aufweist. Ein wesentlicher Nachteil besteht aufgrund
der starren Kopplung der beiderseits der Treppensteigvorrichtung angeordneten
Laufradpaare miteinander und der starren Kopplung der Laufräder eines jeden
Laufradpaares beispielsweise jedoch darin, daß die Sitzfläche bzw. die Lastauflageflä
che nicht horizontal ausgerichtet bleiben kann, wenn für die einzelnen Laufradpaare
unterschiedliche Höhen zu überwinden sind. Gerade das ist aber oftmals dann der Fall,
wenn Stufen oder Absätze zu überwinden sind, die quer zur Fahrtrichtung unter
schiedliche Höhen aufweisen, insbesondere dann, wenn eines der Laufradpaare eine
Stufe zu überwinden hat, während das andere den Höhenunterschied über eine schiefe
Ebene überwinden muß. Dann ist für eines der oberen Laufräder keine Aufstandsfläche
in der gleichen Höhe wie für das andere vorhanden, und die Sitzfläche bzw. Lastaufla
gefläche neigt sich um einen Winkelbetrag, der von der jeweiligen Höhendifferenz ab
hängig ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine fahrbare Transporteinrichtung
der vorbeschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine universelle Anwendung ohne
verminderte Sicherheit für den Benutzer möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß jedes Laufrad separat angetrieben
und zu diesem Zweck mit einem gesonderten elektromechanischen Antrieb gekoppelt
ist. Daraus ergibt sich vorteilhaft, daß der zwangsweise synchrone Antrieb beider
Laufradpaare wie auch der einzelnen Laufräder eines Laufradpaares aufgehoben ist
und jedes der Laufräder einem gesonderten, von den übrigen Laufrädern unabhängi
gen Bewegungsablauf unterworfen werden kann.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwei
Laufradpaare vorgesehen sind, von denen jeweils eines zu beiden Seiten der Fahrtrich
tung am Gestell angeordnet ist. Damit ergibt sich in Verbindung mit zusätzlich vorzu
sehenden Stützrädern, wie sie im Stand der Technik ebenfalls verwendet werden, ein
einfacher, standsicherer Aufbau der Transporteinrichtung.
Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, daß die elektromechanischen Antriebe als Rotati
onsantriebe ausgebildet sind, deren Gehäuse fest mit dem Gestell verbunden sind und
auf deren Abtriebswellen je eine Kurbel angeordnet ist, auf welcher in einem Abstand
I1 = a vom ihrem Rotationszentrum ein Wellenstumpf mit einem Drehlager ausgebildet
ist, das vom zugeordneten Laufrad zentrisch umschlossen ist, wobei die Zentren der
Drehlager den Mittenachsen der Laufräder entsprechen. Damit ist ein raumsparender
Aufbau der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung möglich; außerdem ist der Auf
bau mit handelsüblichen Baugruppen, beispielsweise den Rotationsantrieben, und un
ter Verwendung vieler Wiederholteile realisierbar, wodurch der Aufwand an Zeit und
Material bei der Herstellung gering gehalten werden kann.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß die beiden einem Laufradpaar zugeordneten
Abtriebswellen in einem Abstand I2 ≦ 2a zueinander angeordnet sind. Damit sind für
die Laufräder eines Laufradpaares Bewegungsabläufe möglich, die vor allem auch der
üblichen Höhe von Treppenstufen gerecht werden.
In einer weiteren sehr bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
den Rotationsantrieben Drehwinkelpositionsgeber zugeordnet sind, deren Meßwer
tausgänge mit einer Auswerte- und Ansteuereinheit verbunden sind und die Auswerte-
und Ansteuereinheit Stellwertausgänge aufweist, die mit Steuereingängen der Rotati
onsantriebe verknüpft sind. Damit ist es möglich, die über die Steuereingänge vorge
gebenen Positionen der Laufräder bei ihrem Umlauf um die Abtriebsachsen mit Hilfe
der Drehwinkelpositionsgeber zu kontrollieren, wodurch wiederum die Voraussetzung
dafür gegeben ist, Abweichungen zu ermitteln und gegebenenfalls zu korrigieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist diesbezüglich vorgesehen, daß in der Auswer
te- und Steuereinheit ein Programmspeicher, in dem Drehwinkelpositionsdaten und
Bewegungsabläufe für die einzelnen Rotationsantriebe gespeichert sind, Komparatoren
zum Vergleich der Drehwinkel-Istdaten mit den Drehwinkel-Solldaten der Rotationsan
triebe und Rechenschaltungen zur Ermittlung von Korrekturwerten aus den Abwei
chungen der Drehwinkel-Istdaten von den Drehwinkel-Solldaten vorgesehen sind, wo
bei jeweils ein Ausgang des Programmspeichers und ein Meßwertausgang eines Dreh
winkelpositionsgebers gemeinsam eingangsseitig an einem Komparator anliegen und
der Ausgang dieses Komparators über eine Rechenschaltung, deren Ausgang einem
Stellwertausgang entspricht, mit dem Steuereingang eines zugeordneten Rotationsan
triebes verbunden ist.
Diese Ausgestaltung kann dazu dienen, im Programmspeicher die Daten von Bewe
gungsabläufen und Positionen für jedes einzelne Laufrad zu speichern. So kann bei
spielsweise durch ein Programm vorgegeben sein, daß die Drehwinkelpositionen der
zwei Laufradpaare, von denen sich jeweils eines zu beiden Seiten des Gestelles befin
det, identisch sind und die Rotation der Kurbeln, an denen die Laufräder angeordnet
sind, synchron ablaufen. Dieses Programm ist beispielsweise in der Lage, Drehwinkel
positionen und Drehgeschwindigkeiten für den Bewegungsablauf der Laufräder beim
Treppensteigen über Stufen mit gleichem Höhenunterschied auf der gesamten Stufen
breite auszugeben. Ob die jeweils vorgegebenen Drehwinkelvorgaben erreicht worden
sind, wird mit Hilfe der Drehwinkelpositionsgeber kontrolliert, die über ihre Meßwer
tausgänge die tatsächlich erreichten Drehwinkel an Komparatoren vermitteln, in denen
die Ist-Position eines Laufrades mit der Soll-Position verglichen wird und bei Abwei
chungen ein Differenzwert an die Rechenschaltung ausgegeben wird. Anhand des Dif
ferenzwertes kann in der Rechenschaltung ein Korrekturwert ermittelt und über den
Stellwertausgang an den Steuereingang des betreffenden Rotationsantriebes gelegt
werden, um so ein korrigierendes Vorlaufen oder Zurückbleiben des entsprechenden
Laufrades bei seiner Rotation um die Abtriebsachse zu veranlassen, bis die Synchroni
tät zum gegenüberliegenden, der zweiten Fahrspur zugeordneten Laufrad wieder er
reicht ist.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß der Programmspeicher mit einer Pro
grammvorwahleinrichtung verbunden ist, durch die unterschiedliche Betriebsprogram
me aufrufbar sind, wobei mindestens eines der Betriebsprogramme die Synchronisation
der Bewegungsabläufe und Drehwinkel für alle Laufradpaare beinhaltet, während min
destens ein weiteres Betriebsprogramm unterschiedliche Bewegungsabläufe und
Drehwinkel für die einzelnen Laufradpaare vorgibt. Damit ist es möglich, die Sitzfläche
bzw. die Lastauflagefläche der Transporteinrichtung auch dann in der Horizontalen zu
halten, wenn für die Laufradpaare unterschiedliche Höhen bzw. Steigungen zu über
winden sind. Diesbezüglich kann vorgesehen sein, daß der Programmspeicher über
programmierte Bewegungsabläufe für die Überwindung von Absätzen enthält, bei de
nen beispielsweise Höhendifferenzen von 5, 10, 15 cm von Fahrspur zu Fahrspur zu
überwinden sind. Mit Hilfe der Programmvorwahleinrichtung, die beispielsweise ma
nuell bedient werden kann, ist es dann für den Benutzer der Einrichtung oder für eine
Begleitperson leicht möglich, nach Abschätzung der zu überwindenden Höhendifferenz
das entsprechende Programm vorzuwählen und mit der Transporteinrichtung den un
gleichmäßigen Absatz zu überwinden, ohne daß dabei die Sitzfläche bzw. Lastauflage
fläche geneigt wird.
Das betrifft selbstverständlich nicht nur das Überwinden von Absätzen oder Stufen
beim Aufwärtssteigen, sondern ebenso auch beim Abwärtssteigen. Auch zur Überwin
dung von mehreren Stufen hintereinander, die möglicherweise noch unterschiedliche
Stufentiefe aufweisen, können entsprechende Programme verfügbar sein.
Für Personen, die ständig gehbehindert und auf die Benutzung der Transporteinrich
tung angewiesen sind, können für deren häusliche Umgebung, beispielsweise für die
vorhandenen Treppenaufgänge im und vor dem Haus, Terrassenabsätze, Gartentrep
pen, Wendeltreppen usw. individuelle Programmsätze als Betriebsprogramme gespei
chert werden, die dann jeweils nach Bedarf manuell über die Programmvorwahleinrich
tung aufgerufen werden können.
Außerdem kann vorgesehen sein, daß mit der Programmvorwahleinrichtung ein Be
triebsprogramm aufrufbar ist, bei dem die Drehwinkelvorgabe für mindestens ein
Laufradpaar von Hand beeinflußbar ist. Damit ist gewährleistet, daß neben den in der
Programmeinheit gespeicherten Betriebsprogramm der Bewegungsablauf für minde
stens eines der Laufradpaare auch von Hand gesteuert werden kann, wodurch der in
dividuelle Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung zusätz
lich erweitert wird.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Ausgestaltung, bei der von den beiden
Laufradpaaren jeweils eines der Laufräder mit einem von zwei elektromechanischen
Antrieben gekoppelt ist. D. h. es sind zwei Antriebe vorgesehen, von denen jeder ein
Laufrad von beiden Laufradpaaren antreibt. Diese beiden einem Antrieb zugeordneten
Laufräder sollten vorteilhafterweise mit gleichem Drehwinkel ausgerichtet sein.
Hierbei kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, daß die zwei elektromechanischen
Antriebe als Rotationsantriebe ausgebildet sind, deren Gehäuse fest mit dem Gestell
verbunden sind und auf der Abtriebswelle eines Rotationsantriebes zwei Kurbeln ange
ordnet sind, von denen jede ein Laufrad beider Laufradpaare trägt, wobei die Laufräder
jeweils in einem Abstand I1 = a vom Rotationszentrum der Kurbeln entfernt um ihre
Mittenachse drehbar angeordnet sind. Die Rotationsantriebe sind sinngemäß wie vor
beschrieben mit der Auswerte- und Steuereinheit verbunden mit der Einschränkung,
daß nicht die Drehwinkel aller vier Laufräder zueinander variiert werden können, son
dern lediglich die Drehwinkel der Laufräder, die verschiedenen Antrieben zugeordnet
sind, was aber im Vergleich zum Stand der Technik immer noch eine variablere An
wendung ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes
der Laufräder über eine elektromechanische Arretierungseinrichtung verfügt, die dann
eingeschaltet werden kann, wenn das Laufrad eine bestimmte Drehwinkelposition beim
Umlauf um die Kurbelachse eingenommen hat. Die Einschaltung der elektromechani
schen Arretierungseinrichtung, beispielsweise einer elektromechanisch betätigten
Bremse, wird bei entsprechender Ausgestaltung ebenfalls von der Auswerte- und An
steuereinheit veranlaßt und kann vorzugsweise dann vorgenommen werden, wenn das
entsprechende Laufrad die Oberseite einer Stufe erreicht, dort aufsetzt und die Trans
portlast durch dieses Laufrad auf Oberseite der Stufe verlagert wird, um eine ungewoll
te Rollbewegung der Transporteinrichtung zu vermeiden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert
werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Prinzipdarstellung des Rollstuhles anhand eines Laufradpaares
Fig. 2 den Bewegungsablauf eines Laufradpaares beim Treppensteigen in fünf
Abschnitten
Fig. 3 eine Prinzipskizze mit der Kopplung der Laufräder eines Laufradpaares an
die zugeordneten Antriebe
Fig. 4 ein Beispiel für die Ausgestaltung der Auswerte- und Ansteuereinheit
In Fig. 1 ist eine fahrbare Transporteinrichtung dargestellt, bestehend aus einem Gestell
1, das mit einer Sitzfläche 2 ausgestattet ist und an dem zu beiden Seiten in Trans
portrichtung T je ein Laufradpaar 3 und 4 angeordnet ist. Da Fig. 3 eine Seitenansicht
darstellt, ist das Laufradpaar 3 sichtbar, während das Laufradpaar 4 verdeckt ist, wor
auf das in Klammer gesetzte Bezugszeichen des Laufradpaares 4 hinweist. Der Über
sichtlichkeit halber wird die Erfindung im folgenden anhand des Laufradpaares 3 wei
ter erläutert.
In Fig. 1 ist weiterhin zu erkennen, daß dem Laufrad 3.1 eine Kurbel 5 mit dem Rotati
onszentrum 7 und dem Laufrad 3.2 eine Kurbel 6 mit dem Rotationszentrum 8 zuge
ordnet ist. Im Abstand a vom Rotationszentrum 7 ist das Laufrad 3.1 an der Kurbel 5
angeordnet; im gleichen Abstand a vom Rotationszentrum 8 ist das Laufrad 3.2 an der
Kurbel 6 angeordnet. Die Mittenachse des Laufrades 3.1 beschreibt bei der Rotation
der Kurbel 5 die Kreisbahn 9, die Mittenachse des Laufrades 3.2 beschreibt bei Rotati
on der Kurbel 6 die Kreisbahn 10. Die Laufräder 3.1 und 3.2 sind um ihre Mittenachsen
drehbar gelagert. Die Rotationszentren 7, 8 sind in Bezug auf das Gestell 1 fest ange
ordnet. Der Abstand zwischen den beiden gestellfesten Rotationszentren 7 und 8 be
trägt beispielsweise 1,8a.
Weiterhin ist in Fig. 1 zu erkennen, daß die Transporteinrichtung mit einem Stützad 11
ausgestattet ist, das der Erhöhung der Standsicherheit dient. Die Transporteinrichtung
ist vor einer Stufe 12 positioniert, die zu überwinden ist.
Werden nun die Laufräder 3.1, 3.2 aufgrund der Rotation der Kurbeln 5, 6 auf den
Kreisbahnen 9, 10 um die Rotationszentren 7, 8 geschwenkt, ändern sich ihre Positio
nen so, daß das Laufrad 3.1 zunächst auf der unteren Ebene der Stufe 12 verbleibt,
während das Laufrad 3.2 die obere Ebene der Stufe 12 erreicht (entspricht der in Fig. 1
dargestellten Position) und in der weiteren Folge des Bewegungsablaufes die Transpor
teinrichtung auf die obere Ebene der Stufe 12 gehoben wird.
Der dabei stattfindende Bewegungsablauf ist in Fig. 2 in 5 Abschnitten a) bis e) darge
stellt, wobei jeder Abschnitt den Fortschritt der Bewegung nach jeweils einer viertel
Umdrehung der Kurbeln 5, 6 wiedergibt.
Die in a) dargestellte Position der Laufräder 3.1, 3.2 soll als Ausgangsposition gelten,
in welcher die Transporteinrichtung an die Stufe 12 herangerollt wird. Nach Einleiten
der Schwenkbewegung der Laufräder 3.1 und 3.2 um die Rotationszentren 7, 8 erreicht
in b) das Laufrad die obere Ebene der Stufe 12 und stützt die Transporteinrichtung
sowie die sich darauf befindende Last gegen die obere Ebene der Stufe 12 ab. Im weite
ren Verlauf des Bewegungsablaufes hebt gemäß c) das Laufrad 3.1 von der unteren
Ebene der Stufe 12 ab und kommt in der in d) dargestellten Projektion mit dem Laufrad
3.2 etwa zur Deckung.
Die Transporteinrichtung befindet sich nun bereits auf der oberen Ebene der Stufe 12
und erreicht, wie in e) dargestellt, nach einer weiteren viertel Umdrehung der Kurbeln
5, 6 um die Rotationszentren 7, 8 wieder die in a) dargestellte Ausgangsposition.
Um nun die Umlaufbewegung der Laufräder 3.1, 3.2 relativ zur Umlaufbewegung der
Laufräder 4.1 und 4.2 bzw. relativ zum Gestell 1 variabel gestalten zu können, ist, wie
in Fig. 3 wiederum anhand des Laufradpaares 3 gezeigt, für das Laufrad 3.1 ein Antrieb
13 und für das Laufrad 3.2 ein separater Antrieb 14 vorgesehen, wobei das Laufrad
3.1 über die Kurbel 5 mit der Abtriebswelle 15 des Antriebes 13 und das Laufrad 3.2
über die Kurbel 6 mit der Abtriebswelle 16 des Antriebes 14 gekoppelt sind. Die Kurbel
5 ist dabei mechanisch fest mit der Abtriebswelle 15, die Kurbel 6 fest mit der Ab
triebswelle 16 verbunden.
An den Kurbeln 5, 6 sind im Abstand a vom jeweiligen Rotationszentrum 7, 8 Wellen
stümpfe 17 und 18 angeordnet. Auf jedem der Wellenstümpfe 17 und 18 sind Drehla
ger vorgesehen, auf denen die Laufräder 3.1, 3.2 leichtgängig gelagert sind. bei den
Drehlagern kann es sich sowohl um Gleit- als auch um Wälzlager handeln; die Einzel
heiten der Drehlager sind hier nicht weiter ausgeführt.
In Fig. 3 ist weiterhin dem Antrieb 13 ein Drehwinkelpositionsgeber 19 und dem An
trieb 14 ein Drehwinkelpositionsgeber 20 zugeordnet. Die hier symbolisch dargestell
ten Drehwinkelpositionsgeber 19, 20 verfügen über Meßwertausgänge 21 und 22,
während die Antriebe 13 und 14 mit Steuereingängen 23 und 24 ausgestattet sind.
In Fig. 4 sind wiederum die Antriebe 13 und 14, die den Laufrädern 3.1 und 3.2 des
Laufradpaares 3 zugeordnet sind, symbolisch dargestellt. Ebenfalls die Drehwinkelpo
sitionsgeber 19 und 20. Weiterhin ist in Fig. 4 die Verknüpfung der Antriebe 13, 14 und
der Drehwinkelpositionsgeber 19 und 20 mit einer Auswerte- und Ansteuereinheit 25
zu erkennen.
In der Auswerte- und Ansteuereinheit 25 ist ein Programmspeicher 28 vorgesehen, der
über 4 Ausgänge verfügt. Jeder der vier Ausgänge ist dem Antrieb eines von vier Lauf
räder zugeordnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 4 lediglich die Antriebe 13
und 14 für das Laufradpaar 3 bezeichnet, während weitere Antriebe für das
Laufradpaar 4 zwar symbolisch dargestellt, aber nicht näher benannt sind.
Die den Laufrädern 3.1 und 3.2 zugeordneten Ausgänge des Programmspeichers 28
liegen je an einem ersten Eingang von zwei Komparatoren 29 und 30 an. Der zweite
Eingang des Komparators 29 ist mit dem Meßwertausgang 21 des Drehwinkelpositi
onsgebers 19, der zweite Eingang des Komparators 30 mit dem Meßwertausgang 22 des
Drehwinkelpositionsgebers 20 verknüpft.
Der Ausgang des Komparators 29 ist über eine Rechenschaltung 31, den Stellwertaus
gang 26 und den Steuereingang 23 mit dem Antrieb 13 verbunden. Der Ausgang des
Komparators 30 liegt über eine Rechenschaltung 32 und den Stellwertausgang 27 am
Steuereingang 24 des Antriebes 14 an.
Zum Betreiben der Transporteinrichtung sind im Programmspeicher 28 Drehwinkelpo
sitionsdaten und Bewegungsabläufe für die Antriebe 13 und 14 (und für die weiteren,
dem Laufradpaar 4 zugeordneten Antriebe) gespeichert. Nach Inbetriebnahme der
Transporteinrichtung bzw. nach Einschalten der Antriebe ändern sich aufgrund der
Rotation die Drehwinkelpositionen der Kurbeln 5 und 6 entsprechend der durch den
Programmspeicher ausgegeben Drehwinkelpositionsdaten. Dabei werden von den
Drehwinkelpositionsgebern 19 und 20 die tatsächlich eingenommenen Drehwinkelpo
sitionen (Ist-Positionen) erfaßt und dem jeweiligen Komparator 29, 30 zum Vergleich
mit den vorgegebenen Drehwinkelpositionen (Soll-Daten) zugeführt.
Werden nun beispielsweise durch den Komparator 29 Abweichungen der Ist-Positionen
zu den Soll-Positionen im Bewegungsablauf des Laufrades 13 festgestellt, so wird ein
entsprechender Differenzwert an die zugeordnete Rechenschaltung 31 ausgegeben
und in der Rechenschaltung 31 anhand des Differenzwertes ein Korrekturwert ermit
telt, der über den Stellwertausgang 26 an den Antrieb 13 ausgegeben wird und ein
korrigierendes Vorlaufen oder Zurückbleiben des Laufrades 3.1 bei der Rotation um die
Abtriebswelle 15 veranlaßt.
Der Programmspeicher 28 ist mit einer Programmvorwahleinrichtung 33 verbunden,
mit welcher unterschiedliche im Programmspeicher 28 abgelegt Betriebsprogramme für
die Transporteinrichtung aufgerufen werden können. Diese Betriebsprogramme können
unterschiedliche Bewegungsabläufe für die einzelnen Antriebe 13, 14 (und für die wei
teren, dem Laufradpaar 4 zugeordneten Antriebe) beinhalten, wie in der Erfindungsbe
schreibung bereits beispielhaft dargestellt.
Die Laufräder können wie vom Stand der Technik her bekannt mit Arretiereinrichtun
gen versehen sein, beispielhaft mit einer in Fig. 3 angedeuteten Feststellbremse 34.
damit ist die Arretierung des Laufrades möglich, das auf der Ober- bzw. Unterseite ei
ner Stufe oder eines Absatzes aufsetzt und das die Transportlast beim weiteren Vor
gang des Hebens der Transporteinrichtung auf diese Stufe heben bzw. absenken soll,
wodurch eine ungewollte Horizontalbewegung der Transporteinrichtung durch etwai
ges Abrollen des Laufrades verhindert werden kann.
1
Gestell
2
Sitzfläche
3
,
4
Laufradpaare
3.1
,
3.2
Laufräder
5
,
6
Kurbeln
7
,
8
Rotationszentren
9
,
10
Kreisbahnen
11
Stützrad
12
Stufe
13
,
14
Antriebe
15
,
16
Abtriebswellen
17
,
18
Wellenstumpf
19
,
20
Drehwinkelpositionsgeber
21
,
22
Meßwertausgänge
23
,
24
Steuereingänge
25
Auswerte- und Ansteuereinheit
26
,
27
Stellwertausgänge
28
Programmspeicher
29
,
30
Komparatoren
31
,
32
Rechenschaltungen
33
Programmvorwahleinrichtung
34
Feststelleinrichtung
TTransportrichtung
BFeststellrichtung
TTransportrichtung
BFeststellrichtung
Claims (12)
1. Fahrbare Transporteinrichtung zur Überwindung von Stufen, bestehend aus ei
nem Gestell (1), das mit einer Sitzfläche (2), vorzugsweise für gehbehinderte Per
sonen, und/oder mit einer Lastauflagefläche ausgetattet ist und an dem zu bei
den Seiten in Transportrichtung (T) Laufradpaare (3) angeordnet sind, deren bei
de Laufräder (3.1, 3.2) elektromechanisch angetrieben um exzentrisch zur ihrer
Mittenachse ausgerichtete Rotationszentren (7, 8) schwenkbar sind, wobei sich
während der Schwenkung die Positionen der Laufräder (3.1, 3.2) so ändern, daß
ein erstes Laufrad (3.1) eines Laufradpaares (3) auf der unteren Ebene einer Stufe
(12) verbleibt, während das zweite Laufrad (3.2) die obere Ebene der Stufe (12)
erreicht und in der weiteren Folge der Schwenkung die Transporteinrichtung auf
die obere Ebene der Stufe (12) gehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Laufräder (3.1, 3.2) bei mindestens einem der Laufradpaare (3) getrennt
angetrieben sind, wobei jedes der beiden Laufräder (3.1, 3.2) mit mindestens ei
nem elektromechanischen Antrieb (13, 14) gekoppelt ist.
2. Anordnung nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Laufradpaare (3, 4) vorgesehen sind, von denen jeweils eines zu beiden
Seiten der Transportrichtung (T) am Gestell (1) angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Laufrad
(3.1, 3.2) separat angetrieben und zu diesem Zweck mit einem von vier geson
derten elektromechanischen Antrieben (13, 14) gekoppelt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vier elektrome
chanischen Antriebe (13, 14) als Rotationsantriebe ausgebildet sind, deren Ge
häuse fest mit dem Gestell (1) verbunden sind, wobei auf der Abtriebswelle (15,
16) eines jeden Rotationsantriebes eine Kurbel (5, 6) angeordnet ist, an der je
weils in einem Abstand a vom Rotationszentrum (7, 8) ein Laufrad (3.1, 3.2) vor
gesehen und um seine Mittenachse drehbar gelagert ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Laufrä
der gemeinsam, davon je eines vom Laufradpaar (3) und eines vom Laufradpaar
(4), mit einem elektromechanischen Antrieb gekoppelt sind, wobei zum Antrieb
der insgesamt vier Laufräder zwei elektromechanische Antriebe vorgesehen sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei elektrome
chanischen Antriebe als Rotationsantriebe ausgebildet sind, deren Gehäuse fest
mit dem Gestell (1) verbunden sind, wobei auf der Abtriebswelle eines Rotations
antriebes zwei Kurbeln (5, 6) angeordnet sind, an denen jeweils in einem Abstand a
vom Rotationszentrum ein Laufrad vorgesehen und um seine Mittenachse dreh
bar gelagert ist.
7. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotationszentren (7, 8) in einem Abstand < 2a zueinander angeordnet
sind, wobei a der Mittenabstand eines der Laufräder (3.1, 3.2)
vom jeweils zugeordneten Rotationszentrum (7, 8) ist.
8. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß den Rotationsantrieben Drehwinkelpositionsgeber (19, 20) zugeordnet sind,
deren Meßwertausgänge (21, 22) mit einer Auswerten und Ansteuereinheit (25)
verbunden sind und die Auswerte- und Ansteuereinheit (25) Stellwertausgänge
(26, 27) aufweist, die mit Steuereingängen (23, 24) der Rotationsantriebe ver
knüpft sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerte- und
Steuereinheit (25) ein Programmspeicher (28), in dem Drehwinkelpositionsdaten
und Bewegungsabläufe für die einzelnen Rotationsantriebe gespeichert sind,
Komparatoren (29, 30) zum Vergleich der Drehwinkel-Istdaten mit den Drehwin
kel-Solldaten der Rotationsantriebe und Rechenschaltungen (31, 32) zur Ermitt
lung von Korrekturwerten aus den Abweichungen der Drehwinkel-Istdaten von
den Drehwinkel-Solldaten vorgesehen sind, wobei jeweils ein Ausgang des Pro
grammspeichers (28) und ein Meßwertausgang (21, 22) eines Drehwinkelpositi
onsgebers (19, 20) gemeinsam eingangsseitig an einem Komparator (29, 30) an
liegen und der Ausgang dieses Komparators (29, 30) über eine Rechenschaltung
(31, 32), deren Ausgang einem Stellwertausgang (26, 27) entspricht, mit dem
Steuereingang eines zugeordneten Rotationsantriebes verbunden ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmspei
cher (28) mit einer Programmvorwahleinrichtung (33) verbunden ist, durch die
unterschiedliche Betriebsprogramme aufrufbar sind, wobei mindestens eines der
Betriebsprogramme die Synchronisation der Bewegungsabläufe und Drehwinkel
für alle Laufradpaare (3, 4) beinhaltet, während mindestens ein weiteres Betrieb
sprogramm unterschiedliche Bewegungsabläufe und Drehwinkel für die einzelnen
Laufradpaare (3, 4) vorgibt.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Programm
vorwahleinrichtung (33) ein Betriebsprogramm aufrufbar ist, bei dem die Dreh
winkelvorgabe für mindestens ein Laufradpaar (3, 4) von Hand beeinflußbar ist.
12. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufräder (3.1, 3.2) mit elektromechanischen Arretierungseinrichtungen
ausgestattet sind, durch die eine Blockierung des Laufrades (3.1, 3.2) im Hinblick
auf den Umlauf um seine Mittenachse vorgenommen werden kann.
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