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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit für eine Rollstuhlbeleuchtung sowie einen Rollstuhl mit einer solchen Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit.
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Stand der Technik
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Rollstühle sind technische Hilfsmittel, die es einer mobilitätseingeschränkten Person ermöglichen, in einem größeren Umfeld eigenständig mobil zu sein. Ein Rollstuhl kann als manueller oder elektrischer Rollstuhl ausgebildet sein. Bei einem manuellen Rollstuhl treibt der Rollstuhlfahrer die beiden großen Räder des Rollstuhls selbst mit seinen Armen an. Bei einem elektrischen Rollstuhl braucht der Rollstuhlfahrer lediglich eine entsprechende Steuereinrichtung am Rollstuhl betätigen, um den Rollstuhl zu bewegen. Ein Elektromotor am Rollstuhl übernimmt dann den Antrieb der Räder.
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Der Elektromotor am Rollstuhl wird von einer Stromquelle betrieben, die sich ebenfalls am Rollstuhl befindet. Diese Stromquelle ist in der Regel ein wiederaufladbarer Akkumulator. Aufgrund der bereits vorhandenen Stromquelle weisen elektrische Rollstühle oftmals eine Beleuchtung auf, um die Sichtbarkeit und Verkehrssicherheit des elektrischen Rollstuhls zu erhöhen. Die Beleuchtung ist oftmals an den seitlichen Armlehnen des Rollstuhls angebracht und strahlt im Wesentlichen Licht nach vorne ab, damit der Rollstuhlfahrer weithin sichtbar ist.
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Die Bewegung des Rollstuhls ist wesentlich von den Eigenschaften des Bodens abhängig, auf dem der Rollstuhl bewegt wird. Eine komfortable Bewegung des Rollstuhls ist in der Regel auf ebenen Oberflächen wie Asphalt oder gepflasterten Straßen und Gehwegen möglich. Kleine Unebenheiten auf dem Weg werden z.B. durch die Gummibereifung des Rollstuhls abgedämpft und können überfahren werden. Größere Unebenheiten, wie Schlaglöcher oder größere Steine, führen jedoch zu einer deutlichen Komforteinschränkung und können im schlimmsten Fall zum Umkippen des Rollstuhls führen. Insbesondere bei eingeschränkten oder schlechten Sichtverhältnissen, wie in der Dämmerung oder bei Dunkelheit, können derartige Unebenheiten für den Rollstuhlfahrer eine ernsthafte Gefahr darstellen.
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Es existieren daher auch verschiedene Konzepte zur Ausstattung von manuellen Rollstühlen mit Leuchtmitteln. Bei elektrischen Rollstühlen erfolgt die Versorgung der Beleuchtung durch die Stromquelle des Antriebs. Manuelle Rollstühle verfügen jedoch über keinen Antrieb und besitzen folglich keine Stromversorgung. Für die Versorgung der Leuchtmittel muss daher eine Stromquelle bereitgestellt werden.
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So zeigt beispielsweise die Druckschrift
CN 104 905 917 A eine Beleuchtung für einen Rollstuhl bei dem die Stromversorgung lokal in die jeweiligen Beleuchtungsmittel integriert sind. Daher ist ein Wechsel oder ein Laden von Akkumulatoren oder Batterien mühsam und meist nicht vom Benutzer des Rollstuhls selbst durchführbar.
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Zusätzlich zur Stromquelle, weisen Beleuchtungen für einen Rollstuhl of einen elektrischen Schalter auf, um die Beleuchtung an- und auszuschalten. Wie aus der oben genannten Druckschrift
CN 104 905 917 A ersichtlich, werden diese Schalter oft an dem Beleuchtungsmittel selbst angebracht. Daher kann auch das An- oder Ausschalten des Beleuchtungsmittels unergonomisch sein oder für stärker eingeschränkte Benutzer sogar unmöglich sein, so dass solche Beleuchtungsmittel in der Praxis nicht verwendbar sind.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Stromversorgung für eine Beleuchtung eines Rollstuhls bereitzustellen, welche die obigen Probleme überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die oben genannten Probleme werden erfindungsgemäß durch eine Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Insbesondere werden die oben genannten Probleme gelöst durch eine Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit, aufweisend ein Gehäuse, eine Steuerelektronik zur Ansteuerung von zumindest einer LED-Leuchte eines Rollstuhls, wobei die Steuerungselektronik im Gehäuse angeordnet ist, und eine Spannungsquelle zur Stromversorgung der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit, wobei das Gehäuse ein Spannungsquellenfach zur Aufnahme der Spannungsquelle aufweist, welches an einer Seitenwand des Gehäuses stets offen ausgebildet ist, so dass die Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach eingeführt werden kann und aus diesem herausgezogen werden kann, wobei das Spannungsquellenfach mindestens ein Federelement aufweist, das von außen gegen eine Seitenfläche der Spannungsquelle vorgespannt ist, um diesen mittels Reibung im Spannungsquellenfach festzuhalten.
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Durch die seitliche Öffnung im Gehäuse des Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit kann die Spannungsquelle vom Benutzer auf einfache Weise entnommen und danach im Sichtfeld des Anwenders an ein Ladekabel angeschlossen oder auf eine Ladestation gestellt werden, um die bevorzugt wiederaufladbare Spannungsquelle zu laden. Dadurch, dass die Spannungsquelle leicht entnommen werden kann, kann die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit in bevorzugter Weise unterhalb der Sitzfläche des Rollstuhls montiert werden. Ein direkter Blick auf die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit ist damit nicht notwendig. Ein Anschließen eines Ladekabels an eine im Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit fest verbaute Spannungsquelle, was bei Benutzern mit eingeschränkten motorischen Fähigkeiten der Hand sich als schwierig erweisen würde, kann vermieden werden.
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Die Fixierung der Spannungsquelle im Spannungsquellenfach durch mindestens eine Feder und mittels Reibung erspart dem Benutzer ein aktives Betätigen einer Lösevorrichtung, etwas ein Lösen von Rasten, etc.. Zudem ist ein Herausziehen und ein Einschieben der Spannungsquelle in das einseitig offene Spannungsquellenfach selbst ohne direkte Sicht auf die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit auch von Personen mit einer eingeschränkten Handmotorik durchführbar, und deutlich einfacher als etwa die Positionierung eines Ladekabels an einer schlecht einsehbaren Steckverbindung. Insgesamt kann daher ein Austausch oder ein Aufladen einer Spannungsquelle eines Rollstuhlbeleuchtungssystems auf eine einfache und sichere Weise durch den Benutzer selbst möglich. Insbesondere kann der Benutzer die Spannungsquelle auch nur mit einem Finger aus dem Spannungsquellenfach herausziehen.
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Trotz der leichten Wechselbarkeit der Spannungsquelle, durch Herausziehen und Einschieben in das Spannungsquellenfach, wird es durch die mindestens eine Feder, während der Verwendung des Rollstuhls, ausreichend fest und dauerhaft gehalten. Durch die Ausgestaltung der Feder kann eine genau definierte Reibungskraft erzeugt werden, die die Spannungsquelle sicher in der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit festhält und deren Funktionsfähigkeit damit sicherstellt. Insbesondere wird die Spannungsquelle in der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit gegen Vibrationen im Betrieb gesichert und fixiert. Bevorzugt ist die Feder so ausgestaltet, dass eine Zugkraft von ca. 15 bis 40 N, besonders bevorzugt von 20 bis 30 N erforderlich ist, um die Spannungsquelle aus dem Spannungsquellenfach herauszuziehen. Die mindestens eine Feder kann bevorzugt weiterhin verhindern, dass die Spannungsquelle bei Erschütterungen im Spannungsquellenfach klappert.
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Die Spannungsquelle ist insbesondere eine wiederaufladbare Spannungsquelle, die ein oder mehrere Akkumulatoren enthält, und versorgt die Steuerungselektronik und die daran angeschlossene mindestens eine LED-Leuchte mit Strom. Die Steuerungselektronik dient zumindest dem An- und Ausschalten der LED-Leuchte und kann weitere Funktionen zur Steuerung der Rollstuhlbeleuchtung aufweisen.
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Das Gehäuse schützt weiterhin die Steuerungselektronik vor Stößen, Staub, Feuchtigkeit und anderen Einflüssen und ist daher wasserdicht oder zumindest spritzwassergeschützt ausgeführt. Hierbei ist insbesondere der Teil des Gehäuses, der die Steuerungselektronik enthält gegenüber dem offenen Spannungsquellenfach abgedichtet.
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Bevorzugt ist die mindestens eine Feder als Bandfeder ausgestaltet, welche einen wellenförmigen Querschnitt aufweist. Gegenüber anderen Ausprägungsformen einer Feder ist die Bandfeder vergleichsweise schmal und lässt sich damit einfacher im oder am Spannungsquellenfach unterbringen. Zudem erlaubt die wellenförmige Form einer Bandfeder, dass die Spannungsquelle an der Feder leicht vorbeigleiten kann. Durch die wellenförmige Form kann zudem die Federwirkung eingestellt werden und dauerhaft aufrechterhalten werden, ohne dass vorzeitige Ermüdungserscheinungen zu erwarten sind.
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Bevorzugt ist die mindestens eine Feder einteilig mit dem Spannungsquellenfach ausgebildet und ersetzt einen Teil der Wand des Spannungsquellenfachs. Damit kann auf eine komplexe Anbindung und eine aufwändige Montage einer separaten Feder an der Innenseite des Spannungsquellenfachs verzichtet werden. Zudem müssen die Feder und das Spannungsquellenfach nicht separat hergestellt werden, was den Herstellungsaufwand mindert.
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Bevorzugt weist das Spannungsquellenfach zwei Federelemente auf, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind und von außen gegen zwei unterschiedliche Seitenflächen der Spannungsquelle vorgespannt sind. Durch die unterschiedliche Ausrichtung der Federn wird die Spannungsquelle gegen zwei den Federn gegenüberliegenden Innenflächen des Spannungsquellenfachs gedrückt und nimmt somit eine definierte Position ein. Dadurch wird sichergestellt, dass die Spannungsquelle bei jedem Einschiebevorgang über eine elektrische Steckverbindung am geschlossenen Ende des Spannungsquellenfachs mit der Steuerungselektronik elektrisch verbunden wird. Da die zwei Federn eine genaue Positionierung der Spannungsquelle übernehmen, kann das Spannungsquellenfach bezüglich der Spannungsquelle mit etwas Spiel ausgelegt werden, wodurch der Einschiebevorgang und das Herausziehen der Spannungsquelle in und aus dem Spannungsquellenfach für den Benutzer vereinfacht wird.
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Bevorzugt ist die mindestens eine Feder einteilig mit dem Spannungsquellenfach hergestellt. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Feder aus einem Kunststoffmaterial einteilig mit dem Spannungsquellenfach spritzgegossen. Dadurch, dass die Feder einteilig mit dem Spannungsquellenfach hergestellt wird, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial spritzgegossen wird, kann auf eine separate Herstellung und Montage einer Feder verzichtet werden. Kunststoff eignet sich besonders gut als Material für die Feder, da dessen elastische Eigenschaften sich durch gezielte Auswahl eines geeigneten Kunststoffmaterials auswählen lassen. Damit kann eine Feder mit genau definierter Federkraft bereitgestellt werden. Weiterhin eignet sich eine Herstellung durch ein Spritzgussverfahren sich besonders gut zur Fertigung eines Gehäuses mit komplexer Geometrie und bei hohen Stückzahlen. Zusätzlich ist eine Feder aus Kunststoffmaterial besonders korrosionsbeständig.
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Bevorzugt bildet die mindestens eine Feder einen von außen sichtbarer Teil einer Außenwand. Damit bildet die Feder zugleich ein Teil der Außenwand des Spannungsquellenfachs, so dass an dieser Stelle kein zusätzlicher Wandbereich des Spannungsquellenfachs erforderlich ist. Dadurch wird die Komplexität des Gehäuses so gering wie möglich gehalten, der Aufwand durch zusätzliche Bauteile und mögliche Montageschritte entfällt. Zudem kann der Zustand der Federn durch eine Sichtkontrolle überprüft werden.
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Bevorzugt weist die mindestens eine Feder im Querschnitt mindestens drei Kreisbogenabschnitte auf, die alternierend konvex und konkav angeordnet sind, wobei der zweite Kreisbogenabschnitt von außen gesehen konkav ausgebildet ist und gegen die Seitenfläche der Spannungsquelle ausgerichtet ist. Eine solche Ausgestaltung eignet sich besonders gut für eine dauerhafte Feder zum Halten der Spannungsquelle.
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Bevorzugt ist auf einer der Spannungsquelle zugewandten Fläche der mindestens einen Feder eine Folie mit reibarmer Oberfläche angeordnet. Durch die reibarme Oberfläche der Folie wird der Reibwiederstand beim Einschieben der Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach und die damit benötigte Kraft verringert. Somit kann die benötigte Kraft genau eingestellt werden.
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Bevorzugt umfasst die Steuerungselektronik eine Platine, auf der Kabelklemmen zur werkzeuglosen Kontaktierung von elektrischen Leitungen zu der mindestens einen LED-Leuchte angeordnet sind. Durch Kabelklemmen zur werkzeuglosen Kontaktierung von elektrischen Leitungen kann die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit auf einfache Weise über elektrische Leitungen bzw. Kabel an LED-Leuchten angeschlossen werden, die am Rollstuhl an geeigneter Stelle angebracht sind.
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Bevorzugt sind auf der Innenseite des Spannungsquellenfachs Folien mit einer reibarmen Oberfläche angeordnet. Durch die reibarme Oberfläche der Folie an der Innenseite des Spannungsquellenfachs wird der Reibwiederstand beim Einschieben der Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach und die damit benötigte Kraft verringert und kann genau eingestellt werden.
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Bevorzugt weist das Gehäuse angrenzend an die Öffnung des Spannungsquellenfachs eine Einführschräge auf. Diese Einführschräge erlaubt eine größere Toleranz beim Ansetzten der Spannungsquelle an das offene Ende des Spannungsquellenfachs und ermöglicht so eine Einführung der Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach auch ohne direkten Blickkontakt auf dessen offenes Ende. Weiterhin unterstützt die größere Toleranz beim Ansetzten der Spannungsquelle den Gebrauch durch Anwender mit eingeschränkten motorischen Fähigkeiten.
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Bevorzugt sind am geschlossenen Ende des Spannungsquellenfachs elektrische Kontakte, insbesondere Steckkontakte, für den elektrischen Anschluss der Spannungsquelle an die Steuerungselektronik angeordnet. Durch diese Position ist die Steckverbindung weitestgehend durch das Gehäuse vor äußeren Einflüssen wie Schmutz gut geschützt. Zudem erfolgt eine automatische Kontaktierung nach dem vollständigen Einschieben der Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach.
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Bevorzugt weist die Spannungsquelle ein quaderförmiges Spannungsquellengehäuse auf, welches abgerundete Kanten aufweist. Diese abgerundeten Kanten unterstützen eine einfaches Einschieben der Spannungsquelle in das Spannungsquellenfach und mindern zudem das Verletzungsrisiko beim Umgang mit der Spannungsquelle.
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Bevorzugt weist die Spannungsquelle eine LED-Ladezustandsanzeige, einen magnetisch verbindbaren Ladeanschluss und eine Buchse für den elektrischen Anschluss der Spannungsquelle an die Steuerungselektronik auf. Durch die Verwendung eines magnetisch verbindbaren Ladeanschlusses, ist ein Laden der Spannungsquelle mittels eines Kabels möglich, ohne dass der Benutzer einen Ladestecker passend in eine Ladebuchse einführen muss. Der magnetisch verbindbare Ladeanschluss positioniert sich bevorzugt durch magnetische Anziehung von selbst, so dass ein genaues Ausrichten entfallen kann. Damit kann auch ein Benutzer mit eingeschränkter Handmotorik die Spannungsquelle aufladen.
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Bevorzugt weist die Spannungsquelle eine Schlaufe, insbesondere eine Bandschlaufe, zum Herausziehen der Spannungsquelle aus dem Spannungsquellenfach auf. Durch die Bandschlaufe ist die Position der Spannungsquelle unterhalb der Sitzfläche leicht zu ertasten. Zudem ist die Schlaufe oder Bandschlaufe einfach zu ergreifen und eignet sich besonders für Anwender mit eingeschränkten motorischen Fähigkeiten der Hand. Zusätzlich stellt eine Schlaufe oder eine Bandschlaufe kein Verletzungsrisiko dar, insbesondere, wenn die Schlaufe oder Bandschlaufe aus einem Textilmaterial besteht.
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Bevorzugt weist die Schlaufe oder das Spannungsquellengehäuse auf der Außenseite eine optische Markierung auf, die die Oberseite der Spannungsquelles optisch kennzeichnet. Die optische Markierung ermöglicht die korrekte Orientierung der Spannungsquelle vor dem Einschieben in das Spannungsquellenfach und gewährleistet damit eine erfolgreiche Kontaktierung der Spannungsquelle mit der elektrischen Verbindung am geschlossenen Ende des Spannungsquellenfachs. Durch das Platzieren einer optischen Markierung auf der Oberseite der Schlaufe kann die richtige Orientierung auch aus der sitzenden Position des Benutzers gut erkannt werden.
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Bevorzugt umfasst die Spannungsquelle eine USB-Powerbank, die in das Spannungsquellengehäuse integriert ist, wobei die Anschlüsse der USB-Powerbank mit dem magnetisch verbindbaren Ladeanschluss und der Buchse elektrisch verbunden sind, insbesondere über elektrische Steckverbinder elektrisch verbunden sind. Die Verwendung einer eigenständig funktionsfähigen USB-Powerbank verringert den Entwicklungs- und Herstellungsaufwand einer Spannungsquelle, da Funktionen, wie eine Ladezustandsanzeige und eine Steuerung der Lade- und Entladevorgangs bereits in der USB-Powerbank integriert sind.
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Bevorzugt weist die Spannungsquelle einen mechanischen Taster auf, der einen Ladezustandstaster der USB-Powerbank betätigen kann und der beim Einschieben und Herausziehen der Spannungsquelle in und aus dem Spannungsquellenfach durch das Spannungsquellenfach betätigt wird. Der mechanische Taster erlaubt eine Aktivierung der Ladezustandsanzeige der USB-Powerbank durch das Spannungsquellenfach. Durch die Aktivierung der Ladezustandsanzeige beim Herausziehen muss der mechanische Taster vom Anwender nicht mehr gesucht und separat betätigt werden.
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Bevorzugt weist das Spannungsquellengehäuse mindestens ein Fenster auf, durch das die LED-Ladezustandsanzeige der USB-Powerbank sichtbar ist.
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Bevorzugt weist das Gehäuse einen öffenbaren Deckel auf und weist unterhalb des Deckels eine nichtleitende Abdeckung auf, die die Steuerungselektronik bis auf den Bereich der Anschlussklemmen von oben abdeckt. Die nichtleitende Abdeckung unterhalb des öffenbaren Deckels erlaubt es, Stromkabel einer LED-Beleuchtung an die Anschlussklemmen anzuschließend ohne dabei mit der sensiblen Steuerungselektronik in Kontakt zu kommen. Eine versehentliche Beschädigung der Steuerungselektronik wird damit verhindert.
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Bevorzugt weist das Gehäuse weiterhin Ösen zur Befestigung der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit an einem Rollstuhl auf. Mittels der Ösen kann die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit einfach und sicher an einem Bauteil des Rollstuhls befestigt werden. Besonders vorteilhaft kann damit die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit mittels Kabelbinder an Guten einer Sitzbespannung eines Rollstuhls befestigt werden.
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Bevorzugt sind die Ösen einteilig mit einem Teil des Gehäuses aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Insbesondere sind die Ösen einteilig mit dem Gehäuseunterteil spritzgegossen. Damit ist kein weiterer Montageschritt zum Befestigen der Ösen am Gehäuse notwendig.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Figuren dargestellt. Dabei zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht von vorn einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit;
- 2 eine Ansicht von oben auf die Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit aus 1;
- 3 eine Explosionsansicht der Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit aus 1;
- 4 eine perspektivische Ansicht von vorn einer bevorzugten Ausführungsform einer Spannungsquelle;
- 5 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform der Spannungsquelle aus 4;
- 6 eine perspektivische Ansicht von vorn einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit; und
- 7 eine Ansicht auf die Oberseite der Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit der 6.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
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1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 zur Ansteuerung einer LED-Rollstuhlbeleuchtung (nicht dargestellt). Die Rollstuhlbeleuchtung umfasst neben der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 bevorzugt eine vordere weiß leuchtende LED-Leuchte, eine hintere rot leuchtende LED-Leuchten und ggf. weitere LED-Leuchten, die den Rollstuhl an anderen Stellen beleuchten. Diese LED-Leuchten (nicht dargestellt) sind über elektrische Leitungen mit der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 verbunden und werden von dieser geeignet angesteuert.
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Die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 umfasst ein Gehäuse 10, das eine Steuerungselektronik 28 umgibt und eine Spannungsquelle 40 zur Stromversorgung. Die Spannungsquelle 40 ist bevorzugt eine wiederaufladbare Spannungsquelle und in ein Spannungsquellenfach 14 einschiebbar, das Teil des Gehäuses 10 ist und an einer Seitenwand des Gehäuses 10 offen ausgebildet ist.
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Das Gehäuse 10 ist aus einem Kunststoff spritzgegossen und weist einen abnehmbaren Deckel 12 und ein Unterteil 13 auf. Der Deckel 12 ist insbesondere durch Schrauben 11 mit dem Unterteil 13 lösbar verbunden. In der Ausführungsform der 1 bildet der Deckel 12 eine gesamte Oberfläche einer Seite des Gehäuses 10. Der Deckel 12 bildet bevorzugt die Unterseite des Gehäuses 10, da die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 bevorzugt mittels des Unterteils 13 von unten an dem Sitz eines Rollstuhls befestigt werden kann. In der Ausführungsform der 1 umfasst der Deckel 12 auch eine wellenförmige Bandfeder 18, die integraler Bestandteil des Deckels 12 und damit des Gehäuses 10 ist.
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In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) sind das komplette Spannungsquellenfach 14 und die beiden wellenförmigen Bandfedern 16 und 18 integrales Bestandteil des Unterteils 13 des Gehäuses 10. Der Deckel 12 deckt in dieser Ausführungsform im Wesentlichen nur den Bereich der Steuerungselektronik 28 ab.
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Die Federn 16 und 18 sind bevorzugt als Bandfedern 16 und 18 ausgebildet und weisen einen wellenförmigen Querschnitt auf. Der wellenförmige Querschnitt der Bandfedern 16 und 18 kann aus drei oder mehr, beispielsweise fünf, alternierend angeordneten Kreisbogenabschnitten bestehen. In der dargestellten Ausführungsform besteht der Querschnitt aus fünf stetig ineinander übergehenden Kreisbogenabschnitten. Die Kreisbogenabschnitte sind alternierend konkav und konvex angeordnet. Bevorzugt ist dabei ein mittlerer Kreisbogenabschnitt von außen gesehen konkav ausgebildet, so dass der zentrale Bereich der Bandfedern 16 und 18 die Spannungsquelle 40 berührt. Dabei üben die Bandfedern 16 und 18 eine definierte Kraft auf die Spannungsquelle 40 auf.
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Bevorzugt bilden die Federn 16 und 18 von außen sichtbare Teile von Außenwänden des Gehäuses 10. In einer alternativen Ausführungsform sind die Federn 16 und 18 auf Innenseiten von geschlossenen Außenwänden des Gehäuses 10 im Bereich des Spannungsquellenfachs 14 angeordnet. Damit ist die Spannungsquelle 40 besser vor Spritzwasser geschützt.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Federn 16 und 18 aus einem Federstahlblech ausgeführt, das am Gehäuse 10 befestigt wird. Insbesondere können die Federn 16 und 18 auf zwei Innenseiten des Spannungsquellenfachs 14 befestigt sein.
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Das Gehäuse 10 wird so an die Sitzfläche des Rollstuhls (nicht gezeigt) montiert, dass der Deckel 12 dem Boden zugewandt ist. Hierbei zeigt eine mit der Spannungsquelle 40 verbundenen Schlaufe 64 mit ihrer oberen Seite 68 zum Benutzer. Die Schlaufe 64 ist bevorzugt als eine Bandschlaufe 64 besteht bevorzugt aus einem flexiblen Band, aus Stoff, Filz oder Leder und dient dem Benutzer zum einfachen Herausziehen der Spannungsquelles 40 aus dem Gehäuse 10. Die Bandschlaufe 64 ragt hierbei aus dem Gehäuse 10 heraus und bevorzugt über die Sitzfläche des Rollstuhls hinaus, damit der Benutzer auch im sitzenden Zustand die Spannungsquelle 40 an der Bandschlaufe 64 herausziehen kann. Mittels einer optischen Markierung auf der oberen Seite der Bandschlaufe 68 wird dem Benutzer die richtige Einschublage der Spannungsquelles 40 angezeigt. Zusätzlich oder alternativ kann eine optische Markierung, etwa ein Logo oder ähnliches, auch auf der oberen Seite des Gehäuses 44, 46 der Spannungsquelle 40 angebracht sein.
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2 zeigt eine Ansicht der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 aus der 1 bei abgenommen Deckel 12. Das Unterteil 13 des Gehäuses umfasst im Wesentlichen zwei Bereiche; einen Bereich, der das Spannungsquellenfach 14 bildet und einen Bereich zur Aufnahme einer Steuerungselektronik 18. Die Steuerungselektronik 28 dient der elektrischen Steuerung der Rollstuhlbeleuchtung. Die Steuerungselektronik, kann eine Platine 30 und weitere Elektronikkomponenten 31 aufweisen. Auf der Platine 30 ist die Logikschaltung und weitere Komponenten der Steuerungselektronik 18 angeordnet. Zum Anschluss von Leitungen zu LED-Leuchten (nicht dargestellt) weist die Platine 30 drei Kabelklemmen 32 auf, mit denen die Leitungen bevorzugt werkzeuglos angeklemmt werden können. Zum Schutz der Elektronik auf der Platine 30 kann eine nichtleitende Abdeckung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die mit Ausnahme der drei Kabelklemmen 32, die gesamte Oberseite der Platine 30 abdeckt.
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Befindet sich die Spannungsquelle 40 im Spannungsquellenfach 14, wird er über eine Steckverbindung 26 am Gehäuse 10 mit der Steuerungselektronik 28 elektrisch verbunden. Die Steckverbindung 26 befindet sich am geschlossenen Ende des Spannungsquellenfachs 14, um beim vollständigen Einschieben der Spannungsquelle 40 in das Spannungsquellenfach 14 einen elektrischen Kontakt mit einer Buchse 52 an der Spannungsquelle 40 herzustellen.
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3 zeigt eine dreidimensionale Explosionsansicht mit den freigestellten Komponenten der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 der 1. Die Steuerungseinheit 28 kann durch Schrauben 11 im Gehäuse 10 befestigt werden. Das Gehäuse 10 kann im Bereich der Platine 30 eine Öffnung 15 auf Seiten des offenen Endes des Spannungsquellenfachs 14 aufweisen, durch die weitere Funktionen der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 realisiert werden können. Im Gehäuse 10 befinden sich gegenüber den Kabelklemmen 32 drei weitere Öffnungen 15 zur Durchführung der Leitungen bzw. Kabel zu den LED-Leuchten, wobei die Öffnungen 15 zur Abdichtung mit Gummitüllen 17 ausgestattet sind.
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Die Innenflächen des Spannungsquellenfachs 14 und die Bandfedern 16 und 18 sind zumindest teilweise mit reibungsarmen Folien 22 und 20 bedeckt, die die Reibung zwischen Spannungsquellenfachs 14 bzw. Bandfedern 16 und 18 und der Spannungsquelle 40 beim Einschieben und Herausziehen verringern. Durch das Material der Folien 10, 22 kann die Reibung, die die Spannungsquelle 40 im Gehäuse 10 festhält noch genauer definiert und eingestellt werden. Je nach Material der Federn 16, 18, des Spannungsquellenfaches 14 und des Gehäuses 44, 46 der Spannungsquelle 40 können die reibungsarmen Folien 20, 22 auch entfallen.
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4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Spannungsquelle 40. An die Spannungsquelle 40 sind ein Ladeanschluss 56 zum Laden der Spannungsquelle 40 und eine Steckverbindung 52 angebracht, die zur Versorgung der Steuerungseinheit 28 mit Strom dient. Der Ladeanschluss 56 ist bevorzugt ein magnetischer Ladeanschluss, der mit einem entsprechen magnetischen Ladekabel (nicht dargestellt) über magnetische Anziehung verbindbar ist, um einen einfach handhabbaren Anschluss und ein einfaches Laden der Spannungsquelle 40 auf bei eingeschränkter Handmotorik des Benutzers zu ermöglichen.
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Die Spannungsquelle 40 weist weiterhin eine Ladezustandsanzeige 60 auf, die durch vier aufleuchtende LED-Leuchten, den aktuellen Ladezustand anzeigen kann. Über einen Taster 50 an der Außenseite der Spannungsquelle 40 kann die Ladezustandsanzeige 60 aktiviert werden. Dies geschieht bevorzugt beim Herausziehen und/oder Einschieben der Spannungsquelle 40, wobei der Taster 50 durch die Innenseite des Spannungsquellenfachs 14 betätigt wird.
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5 zeigt eine dreidimensionale Explosionsansicht der Spannungsquelle 40 aus 4 mit freigestellten Komponenten. Die Spannungsquelle 40 weist ein Gehäuse mit einer oberen Schale 44 und einer unteren Schale 46 auf, die bevorzugt miteinander verschraubt sind. In dem Gehäuse 44, 46 ist in einer Ausführungsform eine USB-Powerbank 42 eingeschlossen, die die eigentlichen Akkumulatorzellen und eine Ladeelektronik (nicht dargestellt) aufweist.
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Über einen Taster 48 der USB-Powerbank 42 kann deren Ladezustandsanzeige 62 aktiviert werden. Durch ein transparentes Sichtfenster 58 aus einem Kunststoffmaterial der Ladezustandsanzeige 60 ist der Ladezustand der USB-Powerbank 42 durch das Gehäuse 44, 46 hindurch nach außen sichtbar.
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In einer anderen Ausführungsform der Spannungsquelle 40 (nicht dargestellt) weist diese keine USB-Powerbank auf, sondern eine eigene Ladeelektronik und eigene Akkumulatorzellen zur Speicherung der elektrischen Energie.
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In beiden Ausführungsformen weist die Spannungsquelle 40 weiterhin eine zusätzliche Ladezustandselektronik (nicht dargestellt) auf, die die Spannung an der Steckverbindung 52 misst und der Steuerungselektronik 28 mitteilt, damit diese den aktuellen Ladezustand der Spannungsquelle 40 ermitteln kann.
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Wie aus 5 weiterhin ersichtlich, fixiert eine Bandklemme 65 die Bandschlaufe 64, wobei die Bandklemme durch zwei Schrauben 67 in der unteren Schale 46 befestigt wird.
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Der magnetische Ladeanschluss 57 wird durch einen USB-Adapter 57 bereitgestellt, der in eine Mikro-USB-Buchse 45 der USB-Powerbank 42 eingesteckt ist. Der USB-Adapter 57 wird fest zwischen der oberen Schale 44 und der unteren Schale 46 gelagert.
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Zur Abgabe von elektrischem Strom ist in eine USB-Buchse 43 der Powerbank 42 ein USB-Stecker 54 eingesteckt und elektrisch mit der Buchse 52 kontaktiert, die sich an der Außenseite des Spannungsquelles 40 befindet.
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Die 6 und 7 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1, die sich von der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 der 1 bis 5 lediglich darin unterscheidet, dass das Gehäuse 10 bevorzugt vier Ösen 19 an seiner Außenseite aufweist. Die Ösen 19 dienen der Befestigung der Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 an einem Rollstuhl. Insbesondere kann die Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit 1 auf einfache aber sichere Weise mittels Kabelbindern, die in die Ösen 19 eingeführt werden, an Gurten einer Sitzbespannung eines Rollsuhls befestigt werden. Die Ösen 19 sind bevorzugt einteilig mit dem Unterteil 13 des Gehäuses 10 spritzgegossen und stehen von diesem seitlich nach außen ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rollstuhlbeleuchtungs-Steuerungseinheit
- 10
- Gehäuse
- 11
- Schrauben im Gehäuse
- 12
- Deckel
- 13
- Unterteil des Gehäuses
- 14
- Spannungsquellenfach
- 15
- Öffnung im Gehäuse
- 16
- Feder seitlich
- 17
- Gummitüllen zur Abdichtung des Gehäuses
- 18
- Feder oben
- 19
- Ösen
- 20
- reibungsarme Folie auf Feder
- 22
- reibungsarme Folie auf Spannungsquellenfachinnenseite
- 24
- Einführschräge
- 26
- Steckkontakt
- 28
- Steuerungseinheit
- 30
- Platine
- 31
- Elektronikkomponenten
- 32
- Kabelklemmen
- 40
- Spannungsquelle
- 42
- USB-Powerbank
- 43
- USB-Buchse
- 44
- obere Spannungsquellengehäuseschale
- 45
- Mikro-USB-Buchse
- 46
- untere Spannungsquellengehäuseschale
- 57
- Adapter
- 48
- Ladezustandstaster
- 50
- mechanische Taster
- 52
- Buchse mit elektrischer Anbindung an die Steuerelektronik
- 54
- USB-Stecker
- 56
- magnetischer Ladeadapter
- 58
- Sichtfenster
- 60
- Ladezustandsanzeige der Spannungsquelle
- 62
- Ladezustandsanzeige der Powerbank
- 64
- Bandschlaufe
- 65
- Bandklemme
- 66
- untere Seite der Bandschlaufe
- 67
- Schraube der Spannungsquelle
- 68
- obere Seite der Bandschlaufe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 104905917 A [0006, 0007]
