DE19803934A1

DE19803934A1 - Einrichtung für einen Rollstuhl

Info

Publication number: DE19803934A1
Application number: DE1998103934
Authority: DE
Inventors: Martin Rahe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 1999-08-05

Description

Die Innovationsidee bezieht sich auf die elektrische Beheizung des Sitz- und Rückenbereiches von Elektrorollstühlen.

Es ist hinlänglich bekannt, daß das Wärmebedürfnis im Zustand der Ruhe am größten ist. Das heißt konkret, daß der größte Wärmebedarf in der Regel beim Sitzen entsteht, und dadurch insbesondere bei Rollstuhlfahrern eine bedeutende Rolle einnimmt.

Erkältungskrankheiten auf Grund von Unterkühlung sind bei dieser Personengruppe sehr oft die Folge, wenn nicht genügend auf ausreichende Kleidung oder anderer entsprechenden Kälteschutzmaßnahmen geachtet wird.

Zur Zeit wird das Problem der Unterkühlung ausschließlich durch extrem dicke Kleidung und/oder umständliche Schlupf- und Fußsäcke gelöst.

Der große Nachteil dieser Kälteschutzmaßnahmen besteht darin, daß Aufenthalte im Freien- sehr oft mit Gaststätten-, Cafe- etc. Besuchen verbunden sind, die ein mühsames Entkleiden bzw. Entfernen der Schlupf und Fußsäcke erforderlich machen.

Weiterhin wird der Witterungsverlauf sehr oft falsch eingeschätzt, d. h. die falsche Kleidung wird gewählt bzw. auf nicht ausreichende Kleidung oder anderer geeigneten Wärmeschutzmaßnahmen verzichtet. Das Resultat sind sehr häufig Erkältungskrankheiten, die bei der besagten Personen gruppe besonders gravierend sind und sehr häufig einen unangenehmen und kostspieligen Gene sungsaufwand erforderlich machen.

Eine zufriedenstellend flexible, d. h. dem jeweiligen Wärmebedürfnis schnell anzupassende Kälte schutzmaßnahme für Rollstuhlfahrer kann nur über eine Wärmezuführung von außen erfolgen. Dazu wird eine geeignete Heiztechnik benötigt, die dem Körper soviel Wärme zuführt wie gerade benötigt wird.

Die Grundlage bei der Entwicklung einer solchen Heiztechnik sind die Kenntnisse der Zusammen hänge des Wärmebedarfs und der Wärmebilanzen des menschlichen Körpers.

Physiologische Prinzipien des Wärmehaushaltes

Im menschlichen Organismus herrscht eine konstante Kernkörpertemperatur (innere Organe) von 37° Celsius; einige zehntel Grad darüber gelten bereits als Fieber.

Die Körperwärme wird laufend durch den Energiestoffwechsel gebildet. Der Energieumsatz ist besonders abhängig von der Körperbewegung. Durch Steuerungsmechanismen, wie Hautdurch blutung, Regulation der Hautporen, Transpiration, Schweißabgabe und Atmung wird der Wärme haushalt des Körpers ständig ins Gleichgewicht gebracht.

Der Organismus gibt dabei Wärme ab oder nimmt in Abhängigkeit von den Klimaverhältnissen von außen Wärme auf.

Die durch Wärmeleitung entzogene und zugeführte thermische Energie der Körperoberfläche ist die primäre Ursache des Wärmeempfindens.

Wärmeleitung

Die lebenserhaltenen Vorgänge im menschlichen Körper benötigen eine gewisse Betriebstemperatur. Die Körperkerntemperatur, die mit 37 Grad relativ konstant ist, versorgt Kopf, Arme und Beine mit der notwendigen Wärmeenergie.

Bei der Entwicklung einer optimalen Rollstuhlheizung gilt es, insbesondere die Körperkerntempera tur unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant zu halten.

Die Erwärmung der Extremitäten erfolgt durch den Blutkreislauf. Aus dem Körperkern zuström endes warmes Blut gibt in den Blutgefäßen der Arme und Beine seinen Wärmegehalt weitgehend ab und versorgt diese so mit der ausreichender Wärmemenge.

Die körpereigene Thermoregulation sorgt nun weitgehend dafür, daß der durch den Wärmetausch resultierende Wärmeverlust durch biochemische Mechanismen des Stoffwechsels oder durch Wärme zufuhr von außen kompensiert wird.

Die Wärmeversorgung der Gliedmaßen erfolgt hauptsächlich aus dem Körperkern. Versuche, hemdsärmelig Handschuhe zu beheizen, zeigen, daß so lediglich kalter Handschweiß erzeugt wird.

Berufsgruppen, die bei Arbeiten im Freien ein breites Temperaturspektrum abdecken müssen, kleiden sich seit vielen Generationen mit einer Weste. Dieses alte, äußerst funktionelle Kleidungsstück isoliert in idealer Weise die Körperkerntemperatur gegen den Transmissionswärmeverlust. Auch bei sehr kühlen Temperaturen erhalten Gliedmaßen so ausreichende Wärme über den Blutkreislauf.

Diese Sachverhalte sind für die Entwicklung einer Rollstuhlbeheizung ausschlaggebend.

Neuerung

Vorgesehen ist eine Rollstuhlheizung, die aus einem handelsüblichen, elektrisch beheizbaren Sitz bezug besteht oder einer integrierten Sitzheizung, die den besonderen Erfordernissen des Zwecks Rechnung trägt.

Vorzugsweise wird ein Heizsystem eingesetzt, bei dem der Sitz- bzw. Rückenbereich sowohl getrennt als auch zusammen beheizt werden kann.

Da der Rollstuhl bei einem Großteil der Benutzergruppe fast ausschließlich im Freien eingesetzt wird und bei einigen das Problem der Inkontinenz zu berücksichtigen ist, wird das Heizsystem vor Feuchtigkeit geschützt.

Die konkrete Lösung ist hier ein wasserundurchlässiger Bezug bzw eine entsprechende Sitzbespan nung, die ein Durchnässen der Heizeinrichtung verhindert.

Das Gerät, das den Heizwiderständen vorgeschaltet ist, hat u. a. die Aufgabe, unterschiedliche Heiz leistungen einzustellen.

Die Wärmemenge wird vorzugsweise in Stufen geschaltet, wobei drei Leistungsstufen und eine Aus schaltung völlig ausreichend sind. Damit keine Energie verloren geht, ist es sinnvoll, die Leistung über entsprechende Zeitintervalle zu regulieren.

Praktische Versuche, auch mit rel. dicker, isolierender Kleidung haben ergeben, daß die Maximal leistung des Systems mit 25 Watt völlig ausreichend ist. Diese zusätzliche Belastung der Batterie ist beim Fahrbetrieb akzeptabel.

Wenn man bei einem E-Rollstuhl von einer Motorleistung von 250 Watt ausgeht, der dann mit der entsprechenden Batterie 35 Kilometer fahren kann, würde sich die Fahrstrecke lediglich um 10%, konkret 3,5 km, verringern, wenn die maximale Heizleistung eingesetzt wird.

Eine weiteres Merkmal des Vorschaltgerätes ist es, beim Unterschreiten einer bestimmbaren Span nungsgröße, die Heizung selbsttätig abzuschalten. Der Sinn dieser Maßnahme ist der, daß bei großer Belastung der Batterie (extreme Steigungen), oder auch wenn die Batteriekapazität stark reduziert ist, die Leistung ausschließlich dem Antrieb zur Verfügung steht. Außerdem könnte die gesamte Batterieleistung nutzlos verbraucht werden, wenn nach dem Wegstellen des Rollstuhles, das Aus schalten der Heizung vergessen wird. Durch das Ausschalten der Heizung beim Unterschreiten der kritischen Spannungsgröße wird ganz allgemein gewährleistet, daß als Priorität eine ausreichende Kapazität der Batterie für den Antrieb und der Beleuchtung des Rollstuhles erhalten bleibt.

Da das Risiko beim Abstellen des Rollstuhls das Ausschalten der Heizung zu vergessen sehr hoch ist, sollte speziell für diesen Sachverhalt eine zusätzliche Einrichtung bzw. Maßnahme vorgesehen werden, die gewährleistet, daß die Rollstuhlheizung sofort und automatisch ausgeschaltet wird, wenn man den Rollstuhl verläßt. Hierzu könnten handelsübliche Druckkontaktfolien eingesetzt werden, wie sie in der Sicherheitstechnik z. B. - Fußmatten, die beim Betreten einen Kontakt auslösen - genutzt werden.

Ergänzend sollte das Abziehen des Schlüssels u. a. auch die Ausschaltung der Heizung bewirken.

Auf einen Überhitzeschutz durch exakt ausgelegte elektrische Sicherungen ist aus Gründen fehlender bzw. reduzierter Sensiblität vieler Rollstuhlnutzer besonders zu achten.

Zusätzlich zu allen anderen Sicherheitsmaßnahmen ist eine entsprechend plazierte, gut sichtbare Betriebszustandskontrolle der Heizung erforderlich.

Um zum einen einen einfachen Zugang zur Stromquelle zu haben, aber auch andererseits kontinuier lich darauf aufmerksam zu machen, daß es eine Rollstuhlheizung gibt, sollte an einer gut zugänglich en und sichtbaren Stelle, vorzugsweise am Schalt- bzw. Steuerkasten des Rollstuhls eine Steckdose mit einem entsprechenden Hinweis installiert werden.

Sinnvollerweise bringt man die, für die o.g. Schalt- und Steuerfunktionen erforderlichen elektronischen Bauteile in einem dreistufigen Kabelschalter als Baueinheit unter, damit die Installation sowie der Reparaturservice vereinfacht wird.

Der Nutzer hat eine, gegenüber extrem dicker Kleidung und dem Schlupfsack eine bequemer und vor allen Dingen flexiblere Alternative, die nicht nur während der Übergangszeiten mit ihren erhöhten Erkältungsrisiken sondern auch bei frostigem Wetter einen enormen Vorteil bietet.

Ausführungsbeispiel Fig. 1

Die elektrische Versorgung der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung erfolgt bei einem Elektrorollstuhl durch die, für den Antrieb und die Beleuchtung des Rollstuhls vorhandene Batterie, wie sie in der Zeichnung Fig. 1, Pos. 7 dargestellt ist.

In der Baueinheit 8 befinden sich zum einen die elektrische Tastverhältnissteuerung, die durch zeitlich gesteuerte Stromintervalle unterschiedliche Heizleistungen ermöglicht.

Zum zweiten ist in dieser Baueinheit eine Schaltung vorhanden, die bei Unterschreitung einer bestimmten Spannung die Stromzufuhr der Sitzheizung selbsttätig abschaltet.

Desweiteren werden hier alle, für die Funktion der Sitzheizung erforderlichen elektrischen Leitungen zusammengeführt und entsprechend zugeordnet.

Die Position 1 stellt eine weitere Baueinheit dar, in der ein manuell bedienbare Stufenschalter installiert ist, mit dem die Heizleistung eingestellt werden kann. In dieser Baueinheit ist auch die Betriebskontrolleuchte 2 und der Betriebsschlüssel 3 für den Fahrbetrieb des Rollstuhls untergebracht, der gleichzeitig auch den Betrieb der Heizeinrichtung ein- bzw. ausschaltet.

Die Position 4 und 5 zeigt den Rücken- bzw. Sitzbereich der elektrisch beheizbaren Heizdecke, die durch eine feuchtigkeitsundurchlässige Abdeckung 9 geschützt ist.

Da beim Verlassen des Rollstuhls das Ausschalten der Heizeinrichtung schon mal vergessen werden kann, ist ein Folienschalter 6 in Form einer Matte vorgesehen, die vorzugsweise im Sitzbereich unter die Heizdecke gelegt wird.

Ausführungsbeispiel Fig. 2

Bei diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen sogenannten Faltrollstuhl, der keine Batterie besitzt. Hier wird zweckmäßigerweise das Steuermodul 8 und die Batterie 7, die ausschließlich für den Betrieb der Heizeinrichtung erforderlich ist, als geschlossene Baueinheit in Form eines Tornisters an der Rückenlehne des Rollstuhls leicht abnehmbar befestigt.

Claims

1. Einrichtung für einen Rollstuhl, dadurch gekennzeichnet, daß als Kälteschutzmaßnahme für Rollstuhlfahrer eine Wärmezuführung durch eine Beheizung des Körperauflagebereichs erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Körper nur soviel Wärme zuführt wird, wie gerade benötigt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabe durch einen elektrisch beheizbaren Sitzbezug erfolgt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeabgabe durch im Sitz und/oder Rückenbereich des Rollstuhlsitzes integrierte Heizwiderstände erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Wärmemengen durch eine Tastverhältnis steuerung zugeführt werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Wärmemengen mit Hilfe einer anderen geeigneten Einrichtung vorzugsweise in Stufen oder auch stufenlos eingestellt werden können.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Wärmeabgabe bei Unterschreitung einer bestimmbaren Kapazität der Batterie (z. B. Spannung) selbsttätig abgeschalten. Einrichtung für einen Rollstuhl.

8. Einrichtung nach Anspruche 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Wärmeabgabe durch eine geeignete Maßnahme selbsttätig abgeschaltet werden, wenn keine Person im Rollstuhl sitzt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltung der Sitzbeheizung durch einen Schalter erfolgt, der durch die Gewichtskraft der im Rollstuhl befindlichen Person geschaltet wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltung der Sitzbeheizung durch einen im Sitzbereich integrierten Folienschalter selbsttätig abgeschaltet wird.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände feuchtigkeitsresistent sind.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände durch eine geeignete Maßnahme vor Feuchtigkeit geschützt werden.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein geeigneter, d. h. exakt kontrollierbarer Überhitzeschutz vorgesehen ist.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das daß Heizsystem den Sitz- bzw. Rückenbereich sowohl getrennt als auch zusammen beheizt.

15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, das als zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen eine entsprechend plazierte, gut sichtbare Betriebszustandskontrolle der Heizung installiert ist.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme das Abziehen des Betriebsschlüssels für den Fahrbetrieb u. a. auch die Ausschaltung der Heizung bewirkt.

17. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzheizung auch bei einem Faltfahrer durch Anhängen eines Batterietornisters an der Rückenlehne realisiert wird.

18. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Heizleistung 25 Watt beträgt.

19. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einschalten der Sitzheizung, nach Ablauf einer bestimmten bzw. bestimmbaren Zeit, sich automatisch eine niedrigere Leistungsstufe einstellt.

20. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch manuelle Schaltung eine höhere Leistungsstufe für eine bestimmte bzw. bestimmbare Zeit eingestellt wird, und das nach Ablauf dieser Zeit der vorherige Zustand wieder hergestellt wird.

21. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß durch Parallel- bzw. Reihenschaltung unterschiedliche Leistungsstufen einstellbar sind.

22. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei oder mehren Batterien bei der Leistungsabnahme im kontinuierlichen Wechsel eines Zeittakt von der einen Batterie auf die andere geschaltet wird, um eine gleichmäßige Belastung der Einzelbatterie zu erreichen.