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Die Erfindung betrifft eine schiebbare Gehhilfe für eine Person.
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Gehhilfen für Personen weisen einen Rahmen mit insbesondere vier Rädern im unteren Bereich auf, die ein Rollen der Gehhilfe auf einer Fläche ermöglichen. Im oberen Bereich des Rahmens sind insbesondere zwei Handgriffe angeordnet, woran die Gehhilfe von einer Person ergreifbar und im Gehen vor der Person her schiebbar ist. Weiterhin können Gehhilfen mit einem Hilfsmotor ausgestattet sein, über den die Gehhilfe zur Reduktion des Kraftaufwands für eine Person während des Schiebens angetrieben ist.
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Ein derartiger Rollator ist beispielhaft aus der
DE 20 2011 104 720 U1 bekannt. Das Dokument offenbart eine elektrische Antriebs- und Bremsunterstützung für einen Rollator. Dabei erfolgt die Steuerung der elektrischen Unterstützungsleistung über eine Kraftübertragung auf die Handgriffe durch den Patienten, d.h. im Griff integrierte Sensoren ermittelt die vertikale und horizontale Krafteinwirkung. Dies wird elektronisch an die Steuerung gemeldet. Diese kennt die voreingestellten persönlichen Kraftwerte des Patienten. Werden diese überschritten, setzt die elektrische Unterstützung bis zum Erreichen des Eingriffswerts ein. Wird auf die Sensoren im Griff eine Zugwirkung durch den Patienten ausgeübt, erkennt die Elektronik den Bremswunsch und reduziert die Antriebsunterstützung.
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Der Rollator gemäß dem Stand der Technik weist das Problem auf, dass dessen Benutzung ohne vorherige Parametrierung der Steuerung nicht möglich ist. Es sind zunächst die spezifischen Kraftwerte einer Person in der elektronischen Steuerung zu hinterlegen. Der Rollator ist dann dieser Person individuell zugeordnet. Damit entsteht weiterhin das Problem, dass derselbe Rollator von einer anderen Person, deren Kraftwerte nicht in der Steuerung hinterlegt sind, nicht benutzbar ist. Ein Wechsel der einen bestimmten Rollator benutzenden Person ist somit nicht ohne erneute Parametrierung der Steuerung möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gehhilfe aufzuzeigen, bei der eine Anpassung der Antriebsgeschwindigkeit an die momentane Schiebegeschwindigkeit einer Person auch ohne vorherige Hinterlegung personenbezogener Parameter in der Steuerung möglich ist.
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Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der in Anspruch 1 angegebenen Gehhilfe. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung weist die schiebbare Gehhilfe für eine Person auf einen Rahmen mit zumindest einem Rad, einen drehzahlregelbaren Elektromotor zum Antrieb des zumindest einen Rads und eine Freilaufkupplung zwischen Elektromotor und Rad, die geöffnet ist, wenn die vom Elektromotor auf die Gehhilfe ausgeübte Antriebsgeschwindigkeit geringer als die Schiebegeschwindigkeit ist. Die Gehhilfe weist einen Rahmen auf mit insbesondere zwei Griffen im oberen Bereich und insbesondere vier Rädern im unteren Bereich. Die Gehhilfe ist an den Griffen von einer Person ergreifbar und über die Räder von der Person auf einer Fläche schiebbar. Zumindest ein Rad ist mechanisch mit einem drehzahlregelbaren Elektromotor gekoppelt und durch diesen antreibbar. Der Elektromotor ermöglicht somit ein eigenständiges Fahren der Gehhilfe.
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Die Freilaufkupplung ist im Kraftfluss zwischen Elektromotor und Rad angeordnet. Die Freilaufkupplung ist so ausgeführt, dass der Kupplungsteil, der mit dem Rad verbunden ist, den Kupplungsteil am Elektromotor übereilen kann. Dies ist der Fall, wenn der Kupplungsteil am Elektromotor mit einer geringeren Drehzahl rotiert als der Kupplungsteil an dem Rad. Die Kupplungsteile kommen zueinander erst in Eingriff, wenn die Drehzahlen beider Kupplungsteile annähernd gleich sind. Die Freilaufkupplung ist dann geschlossen, sodass eine Kraftübertragung von dem Elektromotor über die geschlossene Kupplung an das Rad erfolgt. Der Elektromotor ist somit bei Stillstand im nicht-aktiven Zustand von dem Rad mechanisch getrennt und wird nicht zwangsweise mitrotiert. Dabei wird vorteilhaft ein erhöhter Kraftaufwand für eine Person während des Schiebens der Gehhilfe vermieden. Ein weiterer Vorteil der Freilaufkupplung ist deren mechanisch selbstständige Schließung bzw. Öffnung. Es wird somit vorteilhaft zusätzlicher Aufwand für eine Person in Form von manuellen Kupplungseingriffen zur Kopplung bzw. Trennung des Elektromotors vermieden.
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Gemäß der Erfindung weist die Gehhilfe weiterhin auf eine Einrichtung zur Messung der von einer Person auf die Gehhilfe ausgeübten Schiebegeschwindigkeit, und eine Steuereinheit, welche die Drehzahl des Elektromotors so nachführt, dass die vom Elektromotor ausgeübte Antriebsgeschwindigkeit mindestens der gemessenen Schiebegeschwindigkeit entspricht. Die Einrichtung zur Messung der Schiebegeschwindigkeit ist im Kraftfluss zwischen dem Rad und der Freilaufkupplung angeordnet. Das Rad, die Messeinrichtung sowie der übereilende Kupplungsteil sind somit als Abtriebsstrang dauerhaft rotatorisch gekoppelt. Der Elektromotor ist mit dem übereilbaren Kupplungsteil als Antriebsstrang dauerhaft rotatorisch gekoppelt.
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Während des Schiebens der Gehhilfe durch eine Person erfolgt aufgrund der Rotation des Rads die zwangsweise Mitrotation der Messeinrichtung und des übereilenden Kupplungsteils. Es erfolgt die Erfassung der Drehzahl und unter Berücksichtigung der konstruktiven Größen der Gehhilfe, insbesondere der Abmaße und Übersetzungsverhältnisse, die erfindungsgemäße Bestimmung der von der Person auf die Gehhilfe ausgeübten Schiebegeschwindigkeit.
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Die so gemessene Schiebegeschwindigkeit der Gehhilfe wird durch die Steuereinheit weiterverarbeitet. Diese regelt die Drehzahl des Elektromotors derart, dass von diesem auf die Gehhilfe eine Antriebsgeschwindigkeit ausgeübt wird, die mindestens der gemessenen Schiebegeschwindigkeit entspricht. Die beiden Kupplungsteile sind dabei in gegenseitigem Eingriff und die Freilaufkupplung geschlossen. Es wird somit die vom Elektromotor erzeugte Drehzahl auf das Rad übertragen, sodass die Gehhilfe durch den Elektromotor mit mindestens der gemessenen Schiebegeschwindigkeit angetrieben ist. Es wird so vorteilhaft der Kraftaufwand zum Schieben der Gehhilfe für die Person dynamisch ohne manuellen Eingriff durch die Person reduziert. Diese antriebsmäßige Unterstützung ist für eine Person insbesondere bei der Überwindung von Steigungen mit der Gehhilfe vorteilhaft.
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Die Bestimmung und Verarbeitung der Schiebegeschwindigkeit und Regelung der Drehzahl des Elektromotors erfolgt kontinuierlich zyklisch mit einer hohen Frequenz. Bei Änderung der Schiebegeschwindigkeit durch die Person erfolgt wiederum deren Messung und Verarbeitung, sodass die Drehzahl des Elektromotors annähernd in Echtzeit dynamisch so nachgeführt wird, dass die ausübte Antriebsgeschwindigkeit annähernd der geänderten Schiebegeschwindigkeit entspricht. Es wird so die besonders vorteilhafte Wirkung erzielt, dass die Antriebsgeschwindigkeit dynamisch und stufenlos an die jeweilige Schiebegeschwindigkeit angepasst wird. Es werden so vorteilhaft manuelle Eingriffe der Person zur Änderung der Antriebsgeschwindigkeit vermieden.
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Die Regelung der motorischen Unterstützung erfolgt aufgrund der jeweils gemessenen von der Person auf die Gehhilfe ausgeübten Schiebegeschwindigkeit. Es wird somit keine individuelle Parametrierung der Steuerung auf bestimmte eine Person erforderlich. Eine erfindungsgemäß ausgeführte Gehhilfe ist somit vorteilhaft von einer Vielzahl von Personen unmittelbar benutzbar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Steuereinheit Mittel auf, welche den Elektromotor nach Ablauf einer parametrierbaren Verzögerung aktivieren. Die Zuschaltung des Elektromotors durch die Steuerung erfolgt erst nach Ablauf einer parametrierbaren Verzögerung. Diese ist von der Person selbstständig vorgebbar. Bis zum Ablauf dieser parametrierbaren Verzögerung erfolgt das Schieben der Gehhilfe durch die Person ohne Unterstützung aus eigener Kraft. Es ist so einer Person möglich, die Gehhilfe auf Wunsch bis zum Eintritt des Parameters aus eigener Kraft zu schieben. Dabei wird vorteilhaft der Energieverbrauch durch den Elektromotor reduziert.
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Die parametrierbare Verzögerung kann vorteilhaft eine Zeit sein. Die Zuschaltung des Elektromotors durch die Steuerung erfolgt erst, nachdem die Gehhilfe von einer Person für eine bestimmte Zeitdauer geschoben wurde. Es ist somit einer Person vorteilhaft möglich, die Gehhilfe für eine vorgebbare Dauer zur Verbesserung der eigenen Physis aus einer Kraft zu schieben, sodass der Elektromotor erst nach Ablauf der Dauer der gewünschten Eigenaktivität bei fortschreitender Ermüdung aktiviert wird.
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Die parametrierbare Verzögerung kann vorteilhaft eine Wegstrecke sein. Die Zuschaltung des Elektromotors durch die Steuerung erfolgt erst, nachdem die Gehhilfe von einer Person über eine bestimmte Distanz geschoben wurde. Es ist somit einer Person vorteilhaft möglich, kurze Strecken, insbesondere innerhalb der eigenen Wohneinheit, ohne Aktivierung des Elektromotors aus eigener Kraft zu absolvieren. Dabei wird vorteilhaft der Energieverbrauch durch den Elektromotor weiter reduziert.
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Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausführungen derselben werden anhand der kurz angeführten Figuren nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine beispielhafte, gemäß der Erfindung ausgeführte Gehhilfe G in einer isometrischen Draufsicht, und
- 2 eine schematische Schnittdarstellung des Unterstützungsantriebs U.
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Gemäß der Darstellung in 1 weist die schiebbare Gehhilfe G für eine Person einen Rahmen G1 auf. Dieser weist einen annähernd U-förmigen Querschnitt mit einem rechtem, linkem Längsbügel G11, G12 auf und ist schräg vertikal in Schubrichtung R der Gehhilfe G geneigt. Die Längsbügel G11, G12 weisen jeweils in deren oberem Bereich ein rechtes, linkes Griffstück G111, G121 für eine Person mit jeweils einem rechten, linken Bremsgriff G112, G122 auf. Die Längsbügel G11, G12 sind jeweils in deren unteren Bereich annähernd parallel zueinander in Schubrichtung R der Gehhilfe G abgewinkelt.
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Der Rahmen G1 weist zwischen den Längsbügeln G11, G12 verlaufende Querstreben G13 auf. Gemäß der Ausführung von 1 verlaufen zwischen den Längsbügeln G11, G12 eine obere, mittlere und untere Querstrebe G133, G132, G131. Die untere Querstrebe G131 geht jeweils über einen rechten, linken Krümmungsbereich G113, G123 einstückig in den unteren abgewinkelten Bereich der Längsbügel G11, G12 über.
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Der Rahmen G1 weist weiterhin einen rechten, linken Stützbügel G14a, G14b auf. Diese sind schräg vertikal entgegen der Schubrichtung R der Gehhilfe G geneigt und jeweils an deren oberem Ende im Bereich der mittleren Querstrebe G132 an den Längsbügeln G11, G12 gehalten.
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Gemäß der vorteilhaften Ausführung von 1 weist die Gehhilfe G vier Räder G21a, G21b; G31a, G31b auf. Die Räder G21a, G21b der Vorderachse G2 sind jeweils um eine vertikale Achse schwenkbar über Vorderradbügel G22a, G22b an der unteren Querstrebe G131 gehalten und ermöglichen eine Richtungsänderung beim Schieben der Gehhilfe. Die Räder G31a, G31b der Hinterachse G3 sind jeweils über einen Hinterradbügel G32a, G32b spurfest an den unteren Enden der Stützbügel G14a, G14b gehalten. Die Räder G31a, G31b der Hinterachse G3 weisen weiterhin jeweils eine Bremse auf, die mit dem rechten, linken Bremsgriff G112, G122 an den Griffstücken G111, G121 verbunden sind. Die Bremsen sowie die Bremszüge zu den Bremsgriffen G112, G122 sind in der vorliegenden Figur zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Die Gehhilfe weist weiterhin eine Sitzplatte G15 für eine Person auf, welche auf der oberen Querstrebe G133 gehalten ist.
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Gemäß der Erfindung weist die Gehhilfe einen Unterstützungsantrieb U auf. Dieser weist einen drehzahlregelbaren Elektromotor U1 zum zuschaltbaren Antrieb zumindest eines Rads auf. Der Unterstützungsantrieb weist weiterhin eine Getriebeeinheit U2 und einen Riementrieb U3 auf. Der Riementrieb U3 weist eine erste, zweite Umlenkrolle U31, U32 auf, über die ein Riemen U33 gespannt ist. Gemäß der vorteilhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Gehhilfe G von 1 wirkt die Unterstützungseinheit U auf das linke Rad G31b der Hinterachse G3 ein. Dabei treiben Elektromotor U1 und Getriebestufe U2 die erste Umlenkrolle U31 des Riementriebs U3 an. Deren Rotation wird mittels des Riemens U33 auf die zweite Umlenkrolle U32 übertragen, die mit dem linken Rad G31a der Hinterachse G3 verbunden ist. Bei weiteren, nicht dargestellten vorteilhaften Ausführungen der Erfindung sind das rechte Hinterrad angetrieben, beide Räder der Hinterachse angetrieben, die Räder der Vorderachse angetrieben sowie alle vier Räder der Gehhilfe angetrieben.
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Der Unterstützungsantrieb U weist weiterhin eine Freilaufkupplung zwischen dem Elektromotor U1 und dem Rad G31b auf, die geöffnet ist, wenn die vom Elektromotor U1 auf die Gehhilfe U ausgeübte Antriebsgeschwindigkeit geringer als die Schiebegeschwindigkeit ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Freilaufkupplung in der ersten Umlenkrolle U31 angeordnet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Freilaufkupplung in der zweiten Umlenkrolle U32 angeordnet. Der Unterstützungsantrieb U weist weiterhin eine Einrichtung zur Messung der von einer Person auf die Gehhilfe G ausgeübten Schiebegeschwindigkeit auf. Diese ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der ersten Umlenkrolle U31 angeordnet, jedoch in der Darstellung verdeckt. Freilaufkupplung und Einrichtung zur Messung werden anhand von 2 näher erläutert.
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Der Unterstützungsantrieb U weist weiterhin eine Steuereinheit S auf, welche den Elektromotor U1 so steuert, dass die vom Elektromotor U1 ausgeübte Antriebsgeschwindigkeit mindestens der gemessenen Schiebegeschwindigkeit entspricht. Die Steuereinheit S ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel am linken Längsbügel G12 im Bereich des linken Griffstücks G121 gehalten. Die Steuereinheit weist ein manuelles Schaltelement S6 auf, dessen Betätigung durch eine Person die Aktivierung der Unterstützungseinheit U herbeiführt. Die Steuereinheit S regelt die Drehzahl des Elektromotors U1 derart, dass von diesem unter Berücksichtigung der Einflussgrößen, insbesondere des Umfangs des Rads G31a sowie des Übersetzungsverhältnisses zwischen Elektromotor U1 und Rad G31a auf die Gehhilfe G eine Antriebsgeschwindigkeit ausgeübt wird, die mindestens der gemessenen Schiebegeschwindigkeit entspricht.
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Der Unterstützungsantrieb U weist weiterhin einen Energiespeicher E auf. Dieser ermöglicht die Energieversorgung des Elektromotors U1 sowie der Steuereinheit S und ist im Bereich des rechten Längsbügels G11 auf der mittleren Querstrebe G132 angeordnet. Der Energiespeicher E kann als Akkumulator, als Batterie oder Kondensator ausgeführt sein und ist an einer Steckdose wieder aufladbar. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind sämtliche Kabelverbindungen zwischen Energiespeicher E, Steuereinheit S und den Komponenten der Unterstützungseinheit U nicht dargestellt.
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Der Unterstützungsantrieb U ist über eine Halterung U4 am Rahmen G1 gehalten. Der Elektromotor U1 ist hierzu auf einer Basisplatte U41 befestigt, die über eine Haltemanschette U42 am linken Stützbügel G14b gehalten ist.
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Der Aufbau des Unterstützungsantriebs U sowie das Zusammenwirken dessen Komponenten wird anhand von 2 näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch die Komponenten einer vorteilhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Unterstützungseinheit U.
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Die Unterstützungseinheit U weist einen Elektromotor U1 auf, der in einem Motorgehäuse U12 angeordnet ist. Das Motorgehäuse U12 ist mit dem Getriebegehäuse U25 der Getriebeeinheit U2 verbunden. Die Getriebeeinheit U2 weist ein erstes Ritzel U22a auf, welches mit der Motorwelle U11 des Elektromotors verbunden ist. Die Getriebeeinheit U2 weist weiterhin ein zweites Ritzel U22b, welches einen größeren Durchmesser als das erste Ritzel U22a aufweist und mit dem ersten Abschnitt der Getriebewelle U21a verbunden ist.
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Die Unterstützungseinheit weist weiterhin einen Riementrieb U3 mit einer ersten Umlenkrolle U31 und einer zweiten Umlenkrolle auf. Die zweite Umlenkrolle, die im Ausschnitt der vorliegenden Figur nicht dargestellt ist, ist fest an einem Rad der Gehhilfe G angeordnet. Zur Kraftübertragung ist ein Riemen U33 über die Umlenkrollen gespannt. Die erste Umlenkrolle U31 weist ein Rollengehäuse U311 und eine Riemenscheibe U312 mit einer umlaufenden Mantelnut auf. Die Riemenscheibe U312 ist drehbar am Rollengehäuse U311 gelagert, welches wiederum starr am Getriebegehäuse U25 gehalten ist.
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Der erste Abschnitt der Getriebewelle U21a verläuft aus der Getriebegehäuse U25 in das Rollengehäuse U311 der ersten Umlenkrolle U31. Darin ist axial zum ersten Abschnitt der Getriebewelle U21a der zweite Abschnitt der Getriebewelle U21b angeordnet. Dieser ist mit der Riemenschiebe U312 verbunden.
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Der Unterstützungsantrieb U weist eine Freilaufkupplung U23 auf. Diese ist gemäß der vorteilhaften Ausführung im Rollengehäuse U311 der ersten Umlenkrolle U31 angeordnet. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, die in den Figuren nicht separat dargestellt ist, ist die Freilaufkupplung in der zweiten Umlenkrolle am Rad der Gehhilfe angeordnet.
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Die Freilaufkupplung U23 ist vorteilhaft als Sperrklinken-Freilauf mit einer ersten, zweiten Kupplungsscheibe U231, U232 ausgeführt, wobei die erste Kupplungsscheibe U231 von der zweiten Kupplungsscheibe U232 übereilbar ist. Der erste Abschnitt der Getriebewelle U21a ist mit der ersten Kupplungsscheibe U231 verbunden. Der Elektromotor U1, die Getriebeeinheit U2 sowie die erste Kupplungsscheibe U231 der Freilaufkupplung sind somit als Antriebsstrang rotatorisch miteinander gekoppelt. Der zweite Abschnitt der Getriebewelle U21b ist mit der zweiten Kupplungsscheibe U232 verbunden. Die antriebsmäßige Kopplung der Abschnitte der Getriebewelle U21a, U21b erfolgt bei gegenseitigem Eingriff der beiden Kupplungsscheiben U231, U232 bei annähernd gleicher Drehzahl der Kupplungsscheiben und Abschnitten der Getriebewelle.
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Gemäß der Erfindung weist die Gehhilfe G am Unterstützungsantrieb U eine Einrichtung zur Messung der von einer Person auf die Gehhilfe ausgeübten Schiebegeschwindigkeit auf.
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Die Einrichtung zur Messung weist vorteilhaft eine Magnetscheibe U24, welche mit zumindest einem Rad gekoppelt ist, und einen feststehenden Magnetsensor S6 auf. Die Magnetscheibe ist entlang des Umfangs mit einer Vielzahl eingelassener Einzelmagnete bestückt. In der Schnittdarstellung gemäß 2 sind die Einzelmagnete U241, U242 erkennbar. Die Magnetscheibe U24 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen der zweiten Kupplungsscheibe U232 der Freilaufkupplung U23 und der Riemenscheibe U312 im Rollengehäuse auf dem zweiten Abschnitt der Getriebewelle U21b fest gehalten. Die Riemenscheibe U312, die Magnetscheibe U24 der Einrichtung zur Messung und die zweite Kupplungsscheibe U232 sind somit als Abtriebsstrang rotatorisch fest miteinander verbunden. Der Magnetsensor S5 ist neben der Magnetscheibe U24 feststehend so gehalten, dass die Einzelmagnete bei Rotation der Magnetscheibe U24 kontinuierlich an dem Magnetsensor S5 vorbeigeführt sind.
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Der Riementrieb U3 weist weiterhin den Riemen U33 auf. Dieser ist zur Übertragung von Drehzahlen zwischen den Umlenkrollen gespannt. Die Riemenscheibe U312 der ersten Umlenkrolle U31 weist eine Mantelnut auf, in die der Riemen U33 bündig eingelegt ist. Die zweite Umlenkrolle U32, die im Ausschnitt der 2 nicht dargestellt ist, weist ebenfalls ein Rollengehäuse sowie eine Riemenscheibe mit Mantelnut auf.
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Gemäß der Erfindung weist der Unterstützungsantrieb U der Gehhilfe G weiterhin eine Steuereinheit S auf. Diese ist in 2 symbolhaft dargestellt. Die Steuereinheit S weist einen Energiespeicher E auf, der zur Energieversorgung der Steuereinheit S über die elektrische Verbindung S4 verbunden ist. Die Steuereinheit S ist mit dem Elektromotor U1 über die elektrische Verbindung S2 verbunden, worüber ein Datenaustausch zwischen Steuereinheit S und Elektromotor U1 sowie dessen Energieversorgung erfolgt.
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Die Steuereinheit S weist weiterhin ein manuelles Schaltelement S6 auf, das mit der Steuereinheit S über die elektrische Verbindung S3 verbunden ist. Das Schaltelement S6 ist in der vorliegenden Ausführung als Schalter ausgeführt. Der Unterstützungsantrieb U ist durch Betätigung des manuellen Schaltelements S6 durch eine Person aktivierbar.
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Die Steuereinheit S ist über die elektrische Verbindung S1 mit dem Magnetsensor S5 der Einrichtung zur Messung verbunden. Über die elektrische Verbindung S1 erfolgt die Übertragung der mittels des Magnetsensors S5 registrierten Zählimpulse an die Steuereinheit S.
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Beim Schieben der Gehhilfe aus eigener Kraft durch eine Person ist das manuelle Bedienelement S6 durch die Person nicht aktiviert. Der Unterstützungsantrieb U ist somit nicht aktiv. Es erfolgt keine Bestimmung der Schiebegeschwindigkeit sowie keine Regelung des Elektromotors U1 durch die Steuereinheit S. Die Rotation des Rads der Gehhilfe G wird über die zweite Umlenkrolle sowie den Riemen U33 auf die erste Umlenkrolle U31 übertragen. Dabei erfolgt eine zwangsweise Mitrotation des Abtriebsstrangs aus Riemenscheibe U31, Magnetscheibe U24 sowie der zweiten Kupplungsscheibe U232 auf dem zweiten Abschnitt der Getriebewelle U21b. Die Rotationsrichtung T der Getriebewelle U21a, U21b ist in 2 durch einen Pfeil dargestellt.
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Der Elektromotor U1 verbleibt im Stillstand, sodass der Antriebsstrang aus erstem Ritzel U22a auf der Motorwelle U11 und zweitem Ritzel U22b und erster Kupplungsscheibe U231 auf dem ersten Abschnitt der Getriebewelle U22a ebenso zwangsweise stillsteht. Die erste Kupplungsscheibe U231 wird von der zweiten Kupplungsscheibe U232 übereilt.
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Beim Schieben der Gehhilfe mit elektrischer Unterstützung ist das manuelle Bedienelement S6 durch die Person aktiviert. Der Unterstützungsantrieb U ist somit aktiv. Es erfolgt eine Übertragung der Rotation des Rads der Gehhilfe G über die zweite Umlenkrolle sowie den Riemen U33 auf die erste Umlenkrolle U31. Dabei erfolgt eine zwangsweise Mitrotation des Abtriebsstrangs aus Riemenscheibe U31, Magnetscheibe U24 sowie der zweiten Kupplungsscheibe U232 auf dem zweiten Abschnitt der Getriebewelle U21b. Die Rotationsrichtung T der Getriebewelle U21a, U21b ist in 2 durch einen Pfeil dargestellt.
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Dabei erfolgt die Registrierung der Zählimpulse der vorbeigeführten Einzelmagnete U241 durch den Magnetsensor sowie deren Übertragung an die Steuereinheit S mittels der elektrischen Verbindung S1. Die Steuereinheit S ermittelt die von einer Person auf die Gehhilfe G ausgeübte Schiebegeschwindigkeit.
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Weiterhin erfolgt durch die Steuereinheit S die Bestimmung einer Drehzahl für den Elektromotor U1, welche über Getriebeeinheit U2 und Riementrieb U3 eine Antriebsgeschwindigkeit auf die Gehhilfe G ausübt, die annähernd der gemessen Schiebegeschwindigkeit entspricht. Diese Drehzahl wird von der Steuereinheit S an den Elektromotor U1 über die elektrische Verbindung S2 geleitet. Die Kupplungsscheiben U231, U232 weisen eine annähernd gleiche Drehzahl auf, sodass die Freilaufkupplung U23 geschlossen ist und eine Übertragung der Leistung des Elektromotors auf das Rad der Gehhilfe G erfolgt.
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Die Bestimmung der Schiebegeschwindigkeit, deren Verarbeitung sowie die Nachregelung der Drehzahl des Elektromotors durch die Steuereinheit S erfolgt zyklisch mit hoher Geschwindigkeit und somit annähernd in Echtzeit.
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Bei Erhöhung der Schiebegeschwindigkeit durch eine Person erfolgt über den Riementrieb U3 die Übertragung einer steigenden Drehzahl auf die Magnetscheibe U24 und die zweite Kupplungsscheibe U232. Es erfolgt deren Erfassung mittels des Magnetsensors S5 sowie deren Verarbeitung durch die Steuereinheit S. Die Drehzahl des Elektromotors U1 wird durch die Steuereinheit S über die elektrische Verbindung S2 steigend nachgeregelt.
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Bei Reduzierung der Schiebegeschwindigkeit durch eine Person erfolgt auf analoge Weise die Erfassung einer abnehmenden Drehzahl durch Magnetscheibe S24 und Magnetsensor S5, deren Verarbeitung durch die Steuereinheit S und über die elektrische Verbindung S2 die sinkende Nachregelung der Drehzahl des Elektromotors U1. Die Reduzierung der Schiebegeschwindigkeit kann durch manuelles Auslösen der Bremsen der Gehhilfe durch die Person unterstützt sein.
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Bezugszeichenliste
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- G
- Gehhilfe
- G1
- Rahmen
- G11, G12
- rechter, linker Längsbügel
- G111, G121
- rechtes, linkes Griffstück
- G112, G122
- rechter, linker Bremsgriff
- G113, G123
- rechter, linker Krümmungsbereich
- G13
- Querstreben
- G131
- untere Querstrebe
- G132
- mittlere Querstrebe
- G133
- obere Querstrebe
- G14a, G14b
- rechter, linker Stützbügel
- G15
- Sitzplatte
- G2
- Vorderachse
- G21a, G21b
- rechtes, linkes Vorderrad
- G22a, G22b
- rechter, linker Vorderradbügel, schwenkbar an unterer Querstrebe G131 gehalten
- G3
- Hinterachse
- G31a, G31b
- rechtes, linkes Hinterrad
- G32a, G32b
- rechter, linker Hinterradbügel, spurfest
- U
- Unterstützungsantrieb
- U1
- Elektromotor
- U11
- Motorwelle
- U12
- Motorgehäuse
- U2
- Getriebeeinheit
- U21a, U21b
- Getriebewelle, erster, zweiter Abschnitt
- U22a, U22b
- erstes, zweites Ritzel
- U23
- Freilaufkupplung
- U231, U232
- erste, zweite Kupplungsscheibe
- U24
- Magnetscheibe
- U241, U242
- tangential eingesetzte Einzelmagnete
- U25
- Getriebegehäuse
- U3
- Riementrieb
- U31, U32
- erste, zweite Umlenkrolle
- U311
- Rollengehäuse
- U312
- Riemenscheibe mit Mantelnut
- U33
- Riemen
- U4
- Halterung
- U41
- Basisplatte
- U42
- Haltemanschette
- S
- Steuereinheit
- S1
- erste elektrische Verbindung zu Magnetsensor S5
- S2
- zweite elektrische Verbindung zu Elektromotor U1
- S3
- dritte elektrische Verbindung zu Schaltelement S6
- S4
- vierte elektrische Verbindung zu Energiespeicher E
- S5
- Magnetsensor
- S6
- manuelles Schaltelement
- E
- Energiespeicher, insbesondere Akku
- R
- Schubrichtung
- T
- Rotationsrichtung bei Antrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011104720 U1 [0003]
