DE3827607A1 - Treppensteigender rollstuhl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen treppensteigenden Rollstuhl mit einem eine Sitzeinheit tragenden Rahmen und mit einem kom­ binierten Laufrad- und Laufkettenfahrgestell und einer an dem Rahmen angeordneten Bedienungshandhabe, insbesondere einen Universalrollstuhl für Kranke und Behinderte.

Bekannte Rollstühle dieser Art wurden zu dem Zweck geschaffen, eine Treppengängigkeit des Rollstuhles zu erzielen sowie Hin­ dernisse, wie beispielsweise Bordsteinschwellen, besser zu überwinden (DE-OS 24 19 553; DE-OS 33 43 463). Diese be­ kannten Fahrgestellkonstruktionen haben den Nachteil, daß sie aufwendig und damit störanfällig sind sowie einen erheblichen Raumbedarf erfordern, so daß der Rollstuhl unförmig wirkt und ein erhebliches Gewicht hat.

Es ist daher bereits ein Rollstuhl vorgeschlagen worden, bei dem ein Riemenlaufwerk derart vorgesehen ist, daß der Umfang der beiden Scheiben eines jeden Laufrades, zwischen denen eine Raupe geführt ist, so bemessen ist, daß der Scheibenumfang über das Raupenband im Umlenkungsbereich hinausragt. Beim Treppenanfahren wird die Stufenkante von den Greifprofilen des Riemenlaufwerkes erfaßt, so daß eine Treppenfahrt möglich wird (DE-OS 31 50 193).

Jedoch erweist es sich bei derartigen Rollstühlen nicht mög­ lich, eine Fortbewegung von der Ebene in die Treppe so vorzu­ nehmen, daß sich zwar die Lage des Stuhles, nicht aber die Lage der Person verändert.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen treppen­ steigenden Rollstuhl zu schaffen, bei dem der Rollstuhlfahrer in seiner Lage in Relation zur Umgebungshorizontale nahezu nicht verändert wird, insbesondere auch dann nicht, wenn der Rollstuhl von der Ebene aus über eine Treppe aufwärts bzw. abwärts fährt. Dabei soll der Transport bzw. die Fahrt ruckfrei und die Lageänderung des Rollstuhlrahmens gleitend sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Rollstuhl der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemäß vorge­ sehen ist, daß

• a) an dem Rahmen zwei hintere Leerlaufräder und zwei vordere Antriebsräder angeordnet sind, wobei jedes vordere An­ triebsrad eines von zwei Umlaufrädern einer endlosen Zahnriemenkette ist,
• b) der Rahmen einen stufenförmigen Aufbau aufweist und aus einem vorderen Tragteil, einem hierzu nahezu rechtwink­ ligen Sitzflächentragteil und einem nahezu rechtwinkligen Rücktragteil besteht,
• c) das zweite Umlaufrad der Zahnriemenlaufkette zur Aus­ bildung eines einen Winkel zur Sitzfläche aufweisenden Riemenlaufwerks an dem Rahmen im Bereich der Verbindung zwischen dem Rückenlehnentragteil und dem Sitzflächen­ tragteil an dem Rückenlehnentragteil angeordnet ist,
• d) an dem Rückenlehnentragteil ein die hinteren Laufräder tragender Hubrahmen angeordnet ist, wobei auf einer Lauf­ achse die hinteren Laufräder angeordnet sind,
• e) der Hubraum an dem Rückenlehnentragteil verschiebbar gehaltert ist, derart, daß der Hubrahmen aus einer aus­ kragenden und eine ebenen Fahrt ermöglichenden Fahrt­ stellung in eine eingezogene und eine Treppen- oder Stei­ gungsfahrt ermöglichende Ruhestellung annähernd rücken­ lehnentragteilparallel verfahrbar ist, wobei in den Ruhe­ stellung des Hubrahmens die insgesamt zwei Zahnriemen­ laufketten fahrgrundkontaktierend angeordnet sind.

Mit einem derartigen Rollstuhl ist es möglich, problemlos Steigungs- und Treppenfahrten durchzuführen. Dabei liegt der Schwerpunkt des Gesamtsystems circa 50 mm über der Treppenoberkante. Diese Sitzposition zeichnet sich durch absolute Stabilität im statischen und dynamischen Betriebs­ zustand aus, welche auch durch extreme Lageveränderung der Person erhalten bleibt. Beim Ausfahren aus der Treppe wird das System kontinuierlich in den Ausgangszustand zurückver­ setzt. Der Transport in der Treppe erfolgt gleitend und ruckfrei. Die Betriebsart kann je nach Anwendungsfall ent­ weder durch einen Helfer oder im Selbstfahrbetrieb erfolgen. Die stuhlartige Rahmenkonstruktion weist bevorzugterweise an beiden Seiten je ein Riemenlaufwerk auf, welches unter einem Winkel zur Sitzfläche angeordnet ist. Da der Einsatz des Rollstuhls beispielsweise in Häusern, Wohnungen und Treppenhäusern mit geraden Treppen mit einer Steigung zwischen 24° und 45° vorgesehen ist, kann eine ent­ sprechende Auslegung des Winkels erfolgen. Die Auslegung der Laufwerkslänge erfolgt dabei bevorzugterweise so, daß mindestens zwei Stufenkanten überdeckt werden und somit aus der Treppe eine schiefe Ebene erzeugt wird. Dies er­ möglicht eine ruckfreie und gleitende Bewegung.

Um den gesamten Systemschwerpunkt beim Treppentransport so tief wie möglich zu verlagern, wird der hintere Rahmen mit den Leerlaufrädern, die dem Verfahren in der Ebene die­ nen, eingezogen. Dadurch wird die hohe Lagestabilität beim Treppenfahren erreicht.

Beim Treppenfahren ist der Rollstuhl von einer zweiten Per­ son, welche sich hinter dem Rollstuhl bewegt, bedienbar. Die Auslegung ist dabei so, daß sowohl in der Ebene als auch auf der Treppe die Funktionen Fahren, Absenken und Lenken von einem Helfer übernommen werden können. Durch die ent­ sprechende Ausbildung der Handhabe ist dem Helfer in der Ebene auch ein Fahren ohne motorischen Antrieb möglich.

Andererseits ist ein Helfer nicht zwingend erforderlich. Es ist aufgrund der vorteilhaften Konstruktion eine Treppenauf- und -abfahrt durchführbar, wobei alle Steuer­ funktionen vom Bediener selbst ausführbar sind. Die Be­ wegung in der Ebene und auf der Treppe erfolgt dabei über entsprechende Antriebe des Riemenlaufwerkes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Rückenlehnentragteil aus zwei Längsträgern und zwei Querträgern besteht, daß die Längsträger mit Führungsrohren mit einem inneren Querschnittsprofil versehen sind, daß der Hubraum aus zwei Längsträgern besteht, zwischen denen ein die Laufachse bildender Querträger angeordnet ist, daß die Längsträger ein dem inneren Querschnittsprofil der Führungsrohre entsprechendes Außenprofil aufweisen und in den Führungsrohren in diesen geführt und über einen Hubantrieb verschiebbar sind. Durch diese spezielle Ausbildung ist ein einfaches Einziehen der Laufräder möglich, wobei be­ vorzugterweise die eine Handhabe bildenden Handgriffe an den Enden der Längsträger des Hubrahmens angeordnet sind. Wenn daher der Hubrahmen gegenüber dem Rückenlehnentragteil verschoben wird, indem die Längsträger durch die Führungs­ rohre verschoben werden, bewegen sich die Handgriffe auto­ matisch nach oben, so daß eine Bedienung des Rollstuhls ohne ein Bücken oder Beugen der Bedienperson möglich ist.

Die Absenkung bzw. das Einziehen des Hubrahmens wird durch eine geeignete Hubeinrichtung durchgeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, daß der Hubantrieb aus einer an dem Querträger angeordneten Ritzelwelle besteht, die über ein Schneckengetriebe und einen Elektroantrieb angetrieben an den Längsträgern des Hubrahmens angeordnete Zahnprofile über die Umlenkgetriebe antreibt. Bei diesem Absenkungsprinzip erfolgt die Absenkung über zwei an den Führungsrohren angeordnete Zahnprofile, die über zwei, sich auf der Ritzelwelle befindliche Zahnräder vollkommen synchron verschoben werden. Der Antrieb erfolgt dabei über einen geeigneten Gleichstrommotor.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß der Hubantrieb aus einem zwischen dem Quer­ träger und der Laufachse angeordneten Scherengitter besteht, das über eine Schubstange spreizbar ist, die über ein Ge­ triebe und einen Elektroantrieb bewegbar ist. Hierbei erfolgt die Absenkung und Anhebung des Hubrahmens über eine un­ symmetrische Schere, wobei eine als Spindel ausgebildete Schubstange über einen Gleichstrommotor mit einem Schnecken­ getriebe angetrieben wird.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorge­ sehen, daß der Hubantrieb aus mindestens einem zwischen dem Querträger und der Laufachse angeordneten Zylinder besteht, wobei der Hubzylinder über eine Zu- und Ableitung über eine Pumpe mit einem Ölbehälter verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Anhebung und Absen­ kung über mindestens einen Hubzylinder, der als doppelbe­ aufschlagbarer Teleskopzylinder ausgebildet sein kann, der von einer elektrisch angetriebenen Ölpumpe versorgt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Rollstuhl in einer Seitenansicht,

Fig. 2 den Rollstuhl gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von hinten,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Rollstuhls mit Scherenabsenkung in einer Ansicht von hinten,

Fig. 4 den Rollstuhl gemäß Fig. 3 in einer senkrecht geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Rollstuhls mit einer Hydraulikabsenkung in einer Ansicht von hinten,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Rollstuhls und

Fig. 7 einen Rollstuhl in verschiedenen Stadien bei einer Treppenfahrt in einer rein schematischen Darstellung.

In Fig. 1 und 2 ist ein mit 100 bezeichneter Rollstuhl dar­ gestellt, der aus einem etwa stufenförmig aufgebauten Grund­ rahmen 10 besteht, der ein vorderes Tragteil 11, ein Sitz­ flächenteil 12 und ein Rückenlehnenteil 13 aufweist. Auf dem Sitzflächentragteil 12 ist die eigentliche Sitzfläche 12 a aufgelegt, wobei die Sitzfläche 12 a von den Armlehnen 12 b und der Rückenlehne 12 c umfaßt wird. Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Rollstuhlfahrer kann in sitzender Fahr­ position seine Füße auf der am vorderen Tragteil 11 ange­ ordneten Fußhalterung aufsetzen.

Das Rücklehnentragteil 13 ist rahmenförmig aufgebaut und besteht aus den Längsträgern 14, 15 und den Querträgern 16, 17. Dabei sind auf den Längsträgern 14, 15 Führungsrohre 18, 19 angeordnet, die die Längsträger 21, 22 des Hubrahmens 20, zwischen denen die Laufachse 23 angeordnet ist, aufnehmen. Die Führungsrohre weisen dabei ein beispielsweise kreis­ förmiges inneres Querschnittsprofil auf, so daß die eben­ falls kreisförmigen Längsträger 21, 22 in den Führungsrohren 18, 19 verschiebbar sind.

Am oberen Ende der Führungsrohre 18, 19 sind die Handgriffe 40, 41 angeordnet, während an der Laufachse 23 drehbar die hinteren Leerlaufräder 24, 25 angeordnet sind.

Die am Rahmen 10 angeordneten Riemenlaufwerke 30 bestehen im wesentlichen aus den Längsträgern 36, an deren Enden die Drehachsen 34, 35 angeordnet sind, auf denen die die Zahnriemen­ laufkette 31 tragenden Umlaufräder 32, 33 drehbar angeordnet sind.

Der Rahmen 10 nimmt verdeckt (und nicht dargestellt) die erforderlichen Antriebseinrichtungen, nämlich Elektro- und/oder Hydraulikmotore sowie die erforderlichen Energie­ quellen wie beispielsweise eine elektrische Batterie auf, die auch für den Antrieb der Hubeinrichtung 50 zur Verfügung steht.

Die Hubeinrichtung 50 besteht dabei aus auf den Längsträgern 21, 22 ausgebildeten Zahnprofilen 52, in die in den Umlenk­ getrieben 57 angeordnete Zahnritzel, die auf der Ritzelwelle 53 fest angeordnet sind, eingreifbar sind. Die auf dem Querträger 17 drehbar gelagerte Ritzelwelle 53 wird dabei über das Schneckengetriebe 54 und den Elektroantrieb 55 gedreht.

Wenn der Elektroantrieb 55 betätigt wird, werden über die Drehung der Ritzelwelle 53 die Längsträger 21, 22 in der in Fig. 2 mit X bezeichneten Richtung abgesenkt bzw. angehoben. Auf diese Weise wandert der Hubrahmen 20 nach oben und durch leichtes Absenken werden die Riemenlaufwerke 30 beispiels­ weise auf eine in Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Treppe aufgelegt bzw. von dieser abgehoben. Da die Handgriffe 40, 41 fest mit den Längsträgern 21, 22 verbunden sind, ver­ bleiben die Handgriffe 40, 41 immer in einen für einen Helfen geeigneten Höhenlage.

In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Hubantriebes dargestellt. Hierbei wird die Bewegung des Hubrahmens gegenüber dem Rückenlehnentragteil 13 durch eine Scherenabsenkung bewirkt. Hierzu ist zwischen dem Querträger 17 und der Laufachse 23 ein Scherengitter 67 angeondnet, das aus einer unsymmetrischen Schere besteht. Die als Spindel ausgebildete Schubstange 62 verkürzt dabei die Länge des Scherengitters 61 infolge einer über das Getriebe 63 und den Elektroantrieb 64 aufgebrachten Drehbewegung.

Eine weitere Ausführungsform eines Hubantriebes ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei besteht der Hubantrieb 50 aus zwischen dem Querträger 17 und der Laufachse 23 angeordneten Hubzylindern 71, wobei die Kolbenstange 72 an der Laufachse 23 angelenkt ist, während das Zylindergehäuse 73 an dem Querträger 17 angelenkt ist. Über eine Pumpe 75 wird aus dem Ölbehälter 74 Öl in die Hydraulikzylinder gedrückt bzw. aus diesen herausgepumpt, um eine in Fig. 5 mit X be­ zeichnete Hubbewegung durchzuführen.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, sind die Handgriffe 40, 41 mit den die hinteren Laufräder 24, 25 tragenden Längsträgern 21, 22 verbunden. Hierdurch bewegen sich die Handgriffe 40, 41 beim Absenken des Stuhles kontinuierlich nach oben bzw. wandern beim Anheben des Stuhles kontinuierlich nach unten, so daß die Griffe immer in handlicher Höhe bleiben. Beim Auftreffen des Riemenlaufwerkes 30 auf in der Zeichnung nicht dargestellte Treppenkanten laufen die bei dieser Aus­ führungsform vorgesehenen vorderen Räder 42, 43 und die hinte­ ren Leerlaufräder 24, 25 frei. Diese Fahrposition entspricht der in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Betriebs­ stellung.

Bei der ausgezogen gezeichneten Betriebsstellung wird der Rollstuhl über die Räder 24, 25, 42, 43 getragen und das Riemenlaufwerk 30 hat keinen Bodenkontakt. Bei dieser be­ vorzugten Ausführungsform ist das Fahren in der Ebene leicht und bequem durchführbar, da die Fahrbewegung über einfache Räder durchgeführt wird, während das Riemenlaufwerk 30 beim Überfahren von Steigungen einsetzbar ist.

In Fig. 7 ist die Funktionsweise des Rollstuhls nochmals deut­ lich hervorgehoben. Beim bei a) dargestellten Beginn der Treppenabwärtsfahrt ist das hintere Leerlaufrad noch nicht ganz eingezogen, es stützt jedoch den Rahmen 10 so, daß dieser seine ursprüngliche Position beibehält. Der Handgriff 40 bleibt dabei in einer für den Helfer gut erreichbaren Position, während über das Riemenlaufwerk die Abwärtsfahrt auf der Treppe durchgeführt wird.

Bei der unter b) dargestellten Treppenabwärtsbewegung ist das Laufrad 24 vollständig eingezogen, während der Rahmen 10 weiterhin seine vorgesehene Stellung beibehält und der Handgriff 40 weit ausgefahren ist, so daß ihn der Helfer wiederum gut erreichen kann.

Bei der unter c) dargestellten Phase ist das Laufrad 24 wieder vollständig ausgefahren, so daß sich der Handgriff 40 im Bereich des Rahmens 10 befindet und das Riemenlaufwerk 30 wahlweise seine Ruheposition einnimmt oder als vorderes Antriebsrad dient.

Die Erfindung ist dabei nicht beschränkt auf die voranstehend beschriebenen und beanspruchten Ausführungsformen, andere die gleiche Funktion erfüllende Gestaltungen der Rahmenteile liegen ebenso im Rahmen der Erfindung, wie andere Ausführungs­ formen des Riemenlaufwerkes oder der Hubantriebe. Dabei ist ein in der voranstehenden Weise ausgebildetes Fahrwerk nicht nur für Rollstühle vorteilhaft einzusetzen, es können viel­ mehr Lasttransportfahrzeuge, bei denen eine nur geringe Lagenveränderung auch bei Treppen- oder Steigungsfahrten vorzusehen ist, mit einem darartigen Fahrwerk versehen werden.

Auch bei solchen Fahrzeugen ist es vorteilhaft, bei der Steigungsfahrt das Riemenlaufwerk einzusetzen und bei der ebenen Fahrt Laufräder zu nutzen, wodurch aus einem Radfahr­ zeug ein Kettenfahrzeug (und umgekehrt) wird.

Claims (5)

1. Treppensteigender Rollstuhl mit einem eine Sitzeinheit tragenden Rahmen und mit einem kombinierten Laufrad- und Laufkettenfahrgestell und einer an dem Rahmen angeordneten Bedienungshandhabe, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) an dem Rahmen zwei hintere Leerlaufräder (24, 25) und zwei vordere Antriebsräder (26, 27) angeordnet sind, wobei jedes vordere Antriebsrad (26, 27) eines von zwei Umlaufrädern einer endlosen Zahnriemenlaufkette (31) ist,
• b) der Rahmen (10) einen stufenförmigen Aufbau aufweist und aus einem vorderen Tragteil (11), einem hierzu nahezu rechtwinkligen Sitzflächentragteil (12) und einem hierzu nahezu rechtwinkligen Rückentragteil (13) besteht,
• c) das zweite Umlaufrad (33) der Zahnriemenlaufkette (31) zur Ausbildung eines einen Winkel zur Sitzfläche (12) aufweisenden Riemenlaufwerks (30) an dem Rahmen (10) im Bereich der Verbindung zwischen dem Rückenlehnen­ tragteil (13) und dem Sitzflächentragteil (12) an dem Rückenlehnentragteil (13) angeordnet ist,
• d) an dem Rückenlehnentragteil (13) ein die hinteren Laufräder (24, 25) tragender Hubrahmen (20) angeordnet ist, wobei auf einer Laufachse (23) die hinteren Lauf­ räder (24, 25) angeordnet sind,
• e) der Hubrahmen (20) an dem Rückenlehnentragteil (13) verschiebbar gehaltert ist, derart, daß der Hubrahmen (20) aus einer auskragenden und eine ebenen Fahrt er­ möglichenden Fahrtstellung in eine eingezogene und eine Treppen- oder Steigungsfahrt ermöglichende Ruhestellung annähernd rückenlehnentragteilparallel verfahrbar ist, wobei in der Ruhestellung des Hubrahmens (20) die ins­ gesamt zwei Zahnriemenlaufketten (31) fahrgrundkontak­ tierend angeordnet sind.

2. Treppensteigender Rollstuhl nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rückenlehnentragteil (13) aus zwei Längsträgern (14, 15) und zwei Querträgern (16, 17) be­ steht, daß die Längsträger (14, 15) mit Führungsrohren (18, 19) mit einem inneren Querschnittsprofil versehen sind, daß der Hubrahmen (20) aus zwei Längsträgern (21, 22) be­ steht, zwischen denen ein die Laufachse (23) bildender Querträger angeordnet ist, daß die Längsträger (21, 22) ein dem inneren Querschnittsprofil der Führungsrohre (18, 19) entsprechendes Außenprofil aufweisen und in den Führungs­ rohren (18, 19) in diesen geführt und über einen Hubantrieb (50, 60, 70) verschiebbar sind.

3. Treppensteigender Rollstuhl nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hubantrieb (50) aus einer an dem Querträger (17) angeordneten Ritzelwelle (53) besteht, die über ein Schneckengetriebe (54) und einen Elektroan­ trieb (55) angetrieben an den Längsträgern (21, 22) des Hubrahmens (20) angeordnete Zahnprofile (52) über die Umlenkgetriebe (51) antreibt.

4. Treppensteigender Rollstuhl nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hubantrieb (60) aus einem zwischen dem Querträger (17) und der Laufachse (23) angeordneten Scherengitter besteht, das über eine Schubstange (62) spreizbar ist, die über ein Getriebe (63) und einen Elektroantrieb (64) bewegbar ist.

5. Treppensteigender Rollstuhl nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hubantrieb (70) aus mindestens einem zwischen dem Querträger (17) und der Laufachse (23) ange­ ordneten Zylinder (71) besteht, wobei der Hubzylinder (71) über eine Zu- und Ableitung (76) über eine Pumpe (75) mit einem Ölbehälter (74) verbunden ist.