DE19821021C2 - Rahmen für einen Rollstuhl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rahmen für einen Rollstuhl, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Der Stand der Technik zeigt unterschiedlichste Ausgestal­ tungsformen von Rollstühlen mit Sitzhöhenverstellung. Das Grundprinzip der vorbekannten Rollstühle besteht darin, einen starren Rollstuhlhauptrahmen um eine zusätzliche Rahmenkonstruktion zu erweitern, die auf ebenfalls scherenartige Elemente oder auf teleskopierende oder schlittenartige Bauteile zurückgreift, womit sich naturgemäß ein relativ hohes Rollstuhlgewicht einstellt. Weiterhin verfügen diese Rollstühle nur über eine relativ geringe Strukturfestigkeit, was insbesondere beim Transport von Behinderten im Rollstuhl sitzend problematisch ist. Die hohe Schwerpunktlage des Systems "Rollstuhl-Rollstuhlfahrer" ist ebenfalls kritisch zu beurteilen.

Die US-PS 2,781,080 zeigt einen Rollstuhl, bei welchem das Gestell scherenartig, ähnlich wie bei einem Kinderwagen, aufgebaut ist. Der scherenartige Aufbau dient dazu, den Rollstuhl zusammenzulegen. Eine Sitzhöhenverstellung zum Zwecke der Anpassung ist nicht vorgesehen.

Ein weiterer Rollstuhl ist aus der US-PS 2,982,336 vorbekannt. Bei diesem Rollstuhl ist eine Mehrfach-Schere vorgesehen, die mittels eines Spindelmechanismus zu betätigen ist. Der Rollstuhl ist somit in einfacher Weise auf ein geringes Volumen zusammenlegbar.

Die US-PS 2,233,262 zeigt einen weiteren Rollstuhl, bei welchem, vergleichbar mit einer Wagenheberkonstruktion eines Kraftfahrzeuges, mittels einer Schere eine Höhenveränderung der Sitzfläche möglich ist.

Aus der GB 20 90 564 A ist ein modularer Rollstuhl vorbekannt, dessen Fahrtrichtung verändert werden kann. Mittels zweier Scherenarme, die sich gegen ein Oberteil und ein Unterteil spreizen, ist ein Zusammenlegen sowie eine Sitzhöhenänderung möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rahmen für einen Rollstuhl zu schaffen, welcher - auch mit einer Federung - bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Handhabbarkeit eine Sitzhöheneinstellung ermöglicht und den Rollstuhl durch Absenken der Sitzhöhe auf ein Minimum in einen besonders sicheren Transportzustand versetzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmals­ kombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Im Rahmen der Erfindung ist somit vorgesehen, daß der Rah­ men zur Höhenverstellung scherenartig ausgebildet ist.

Der erfindungsgemäße Rollstuhl-Rahmen zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Rahmen-Kombinationen ist erfindungsgemäß erstmals die Möglichkeit geschaffen worden, mittels eines Scheren-Mechanismus eine fein abge­ stufte, über einen weiteren Verstellbereich mögliche Höheneinstellung vorzunehmen, welche durch die Reduzierung der Sitzhöhe auf ein Minimum in Kombination mit einer geringen Rollstuhlmasse ein hohes Maß an Sicherheit - insbesondere beim Transport - gewährleistet.

Das dem einfachen Aufbau entsprechend niedrige Rollstuhlgewicht erhöht die gewonnene Sicherheit um ein weiteres, da geringere Kräfte auf die Rückhaltesysteme wirken.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rahmen-Ausge­ staltung liegt darin, daß diese unabhängig von der Sitz­ einheit des Rollstuhls ist. Dies bedeutet, daß der Rahmen für unterschiedlichste Sitzeinheiten Anwendung finden kann, so daß weder die Sitztiefe noch die Form und Ausge­ staltung der Sitzeinheit, der Armlehnen oder ähnliches die Sitzhöhenverstellung beeinflussen. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Rahmen sowohl für Rollstühle mit Front­ antrieb als auch mit Hinterradantrieb geeignet, es können unterschiedlich große Räder montiert werden, die Lenkbar­ keit der Räder wird nicht beschränkt, so daß es möglich ist, an dem erfindungsgemäßen Rahmen sowohl lenkbare Vor­ derräder als auch lenkbare Hinterräder zu montieren.

Der erfindungsgemäße Rahmen dient somit als tragendes Bauteil für alle wesentlichen Rollstuhlkomponenten.

Bei der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rahmen zwei Scherenelemente umfaßt, welche in ihrem mittleren Bereich mittels einer Gelenkachse gelenkig verbunden sind. Die Gelenkachse verläuft vorzugsweise horizontal und ist in günstiger Weise im mittleren Bereich unter der Sitzfläche angeordnet. Durch diese Ausgestaltung des Rahmens ist die Kipp-Sicherheit des Rollstuhles, unabhängig von der Sitzhöhen- Position, gewährleistet.

Das vordere Scherenelement des Rahmens lagert die Vorderräder, während das hintere Scherenelement als Lager für die Hinterräder dient.

Die beiden Scherenelemente können jeweils zwei zueinander parallele Streben umfassen, die durch Querstreben oder ähnliches miteinander verbunden sind. Jedes Scherenelement ist somit H-förmig oder rahmenartig aufgebaut. Durch diese Ausgestaltung wird die Möglichkeit geschaffen, eine hohe Belastbarkeit und Stabilität des Rahmens zu gewährleisten.

Die Sitzeinheit umfaßt ein Trägerelement, an welchem die oberen Bereiche der beiden Scherenelemente gelagert sind. Auf dem Trägerelement kann die Sitzfläche montiert werden, weiterhin kann das Trägerelement zur Befestigung einer Rückenlehne sowie von Armlehnen und von Fußstützen dienen.

Zur Lagerung der Scherenelemente und zur Verstellung derselben ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß eines der Scherenelemente um eine Festachse und das andere Scherenelement mittels einer horizontal an dem Trägerelement verschiebbaren Achse ver­ schwenkbar an dem Trägerelement gelagert sind. Durch die Lagerung eines der Scherenelemente mittels einer Festachse ergibt sich ein Höchstmaß an Stabilität. Dieses Scherenelement kann beispielsweise die angetriebenen Räder tragen, hierbei ist es möglich, an diesem Scherenelement eine Antriebseinrichtung für den Rollstuhl anzubringen.

Um die Höhenverstellung des Rollstuhls bedienungsfreundlich auszugestalten, ist vorgesehen, daß die beiden Scherenelemente zur gegenseitigen Verschwenkung mit einer Antriebseinheit gekoppelt sind. Diese Antriebseinheit kann im Bereich der mittleren Gelenkachse angeordnet sein. Der Rollstuhlfahrer kann somit ohne Kraftaufwand die Sitzhöhe den jeweiligen Anforderungen anpassen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Rahmen-Konstruktion ergibt sich auch daraus, daß die beiden Scherenelemente mittels eines elastischen Elements miteinander gekoppelt sind. Dieses elastische Element ergibt eine Federung des Rollstuhl-Rahmens, separate Federn, die jedem der Räder zugeordnet werden müßten, sind somit nicht erforderlich. Durch die Verwendung einer zentralen Federung mittels des elastischen Elementes ergeben sich erhebliche Kosteneinsparungen, im Vergleich zu Federungen, die jedem Rad zugeordnet werden müßten.

Die Antriebseinheit umfaßt ein elastisches Element, sie kann beispielsweise in Form eines Pneumatikelements oder eines Hydraulikelements ausgebildet sein. Es ist dann die Mög­ lichkeit geschaffen, mittels der Antriebseinheit sowohl eine Höhenverstellung als auch eine Federung zu erzielen.

Bevorzugterweise umfaßt die Antriebseinheit eine im Bereich der mittleren Gelenkachse drehbar gelagerte Druck­ platte, sowie eine Gegendruckplatte, welche mittels eines Hebelmechanismus mit dem vorderen bzw. dem hinteren Sche­ renelement verbunden ist. Über den Hebelmechanismus erfolgt somit die Relativ-Verschwenkung der beiden Sche­ renelemente. Dabei kann jeder der beiden Hebelmechanismen einen oberen und einen unteren Hebel umfassen, welche gelenkig miteinander verbunden sind und mittels eines Drehgelenks an ihrem freien Ende an dem jeweiligen Sche­ renelement bzw. der Druckplatte gelagert sind. Es ergibt sich somit ein Doppelhebel-System, welches einfach aufge­ baut und platzsparend ist.

Die beschriebene Antriebseinheit, welche das elastische Element umfaßt, kann somit eine Doppel-Funktion ausüben, nämlich eine Federung der gesamten Sitzeinheit mit der Möglichkeit eines automatischen Niveau-Ausgleichs für den normalen Fahrbetrieb und eine Sitzhöhenverstellung zur Anpassung der Sitzhöhe. Die Antriebseinheit kann, wie beschrieben, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet sein, es können jedoch auch hydropneumatische Bauelemente oder mechanische Bauelemente einzeln oder in Kombination verwendet werden.

Durch die scherenartige Ausgestaltung des Rahmens und die beschriebene Verstellmöglichkeit ist es weiterhin auf besonders einfache Weise möglich, den Rollstuhl auf eine Minimalhöhe abzusenken, um auf diese Weise eine platzspa­ rende und in hohem Maße sichere Transport-Stellung zu realisieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollstuhls in einer niedrigsten Sitzhöhen-Position,

Fig. 2 eine Seitenansicht, analog Fig. 1, in einer höhe­ ren Sitzposition (normale Fahrposition),

Fig. 3 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungs­ beispiels in einer abgesenkten Rahmen-Position (Transportposition),

Fig. 4 eine Seitenansicht, analog Fig. 3, in einer erhöh­ ten Sitz-Position,

Fig. 5 eine Seitenansicht, analog Fig. 3 und 4, in einer maximal erhöhten Sitzposition,

Fig. 6 eine Detailansicht des Verbindungsbereichs der Scherenelemente des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 bis 5 sowie der zugeordneten Antriebseinheit, und

Fig. 7 eine Teil-Draufsicht auf den Rahmen gemäß dem Aus­ führungsbeispiel der Fig. 3 bis 6.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in der Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollstuhl-Rah­ mens. Dieser trägt Vorderräder 1 sowie Hinterräder 2, in dem Ausführungsbeispiel sind die Vorderräder 1 angetrie­ ben, während die Hinterräder 2 lenkbar gelagert sind. Auf dem Rahmen ist mittels eines Trägerelements 7 eine Sitz­ einheit 3 befestigt, die in üblicher Weise einen Sitz 17 sowie eine Lehne 18 umfaßt. Auf die Darstellung von Arm­ lehnen und Beinstützen nach dem Stand der Technik wurde verzichtet, es versteht sich, daß diese an dem Trägerelement 7 bzw. der Sitzeinheit 3 befestigt werden können.

Der erfindungsgemäße Rahmen umfaßt ein vorderes Scheren­ element 4, welches mittels einer horizontalen Festachse 8 am hinteren Bereich des Trägerelements 7 verschwenkbar gelagert ist. An dem freien Ende des vorderen Scheren­ elements 4 sind Vorderräder 1 angebracht, weiterhin trägt das vordere Scherenelement 4 eine Antriebseinrichtung 16 für die Vorderräder 1. Diese umfaßt beispielsweise einen Motor, ein Getriebe sowie eine Energieversorgung (Batte­ rie). Auf Details wurde auch hier verzichtet, da diese Baukomponenten aus dem Stand der Technik vorbekannt sind.

Das vordere Scherenelement 4 ist mittels einer horizonta­ len, mittleren Gelenkachse 6 mit einem hinteren Scheren­ element 5 schwenkbar verbunden. Das hintere Scherenelement 5 lagert die Hinterräder 2, welche lenkbar sein können.

Der obere Endbereich des hinteren Scherenelements 5 ist mittels einer verschiebbaren Achse 9 an dem Trägerelement 7 gelagert. Die Achse 9 kann beispielsweise in einer hori­ zontalen Nut 20 (siehe Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5) geführt sein.

Die beiden Scherenelemente 4 und 5 sind mit einer Antriebseinheit 10 gekoppelt, die zur Verstellung des Relativ-Winkels und der Relativ-Position der beiden Sche­ renelemente dient. Die Antriebseinheit 10 umfaßt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein elastisches Element 11, welches beispielsweise in Form einer Luftfeder ausgebildet ist. Das elastische Element 11 stützt sich in seinem oberen Bereich gegen eine obere Druckplatte 12 ab, welche drehbar um eine horizontale Achse, bevorzugt die mittlere Gelenkachse 6 gelagert ist. Am unteren Bereich ist eine Gegendruckplatte 13 vorgesehen, welche mittels unterer Hebel 15 und oberer Hebel 14 mit dem vorderen Scherenelement 4 bzw. dem hinteren Scherenelement 5 verbunden sind. Die Abbildung der Fig. 1 und 2 zeigt die Betätigungseinrichtung für die Fig. 1 und 2 nicht im Detail, das pneumatische Element kann beispielsweise mittels eines Servo-Motors und einer Kompresspumpe betätigt werden, es ist jedoch auch eine manuelle Betätigung mittels einer Pumpe möglich (Hebelmechanismus mit Ventil oder ähnlichem).

Die Fig. 1 und 2 verdeutlichen, daß eine Verschwenkung der beiden Scherenelemente eine beliebige Einstellung der Sitzhöhe ermöglicht. Das elastische Element 11 federt dabei gleichzeitig den gesamten Rollstuhl-Rahmen.

In den Fig. 3 bis 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, so daß im folgenden nur die unterschiedlichen Ausgestaltungsvarianten beschrieben werden.

Wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, ist der erfin­ dungsgemäße Rahmen auf eine sehr geringe Höhe absenkbar.

Weiterhin weist das hintere Scherenelement 5 an seinem oberen Lagerbereich einen abgewinkelten Trägeransatz 21 auf. Die Lagerung des hinteren Scherenelements 5 an dem vorderen Scherenelement 4 mittels der mittleren Gelenkachse 6 erfolgt über eine fest mit dem hinteren Scherenelement 5 verbundene Lagerstrebe 23. Diese Maßnahmen dienen dazu, stets eine horizontale Führung des Trägerelements 7 zu gewährleisten.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen weiterhin einen Batteriekasten 24, der an dem vorderen Scherenelement 4 befestigt ist, sowie einen Haltehebel 25, der zur Halterung bzw. Verankerung des Rahmens dient, beispielsweise um den Rollstuhl-Rahmen in der Transportstellung an einem Kraftfahrzeug zu haltern.

Die Antriebseinheit 10 ist insbesondere aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 6 ersichtlich. Diese zeigt insbesondere die um eine horizontale Achse drehbar gelagerte Druckplatte 12, welche als Widerlager für das elastische Element 11, welches zur Höhenverstellung dient, vorgesehen ist. Das untere Ende des elastischen Elements 11 liegt gegen die Gegendruckplatte 13 an, welche mittels der bereits beschriebenen Hebel 14 und 15 mit den jeweiligen Scherenelementen verbunden ist. Um ein Einknicken der beiden Hebel 14 und 15 zu vermeiden, sind Anschläge 26 und 27 vorgesehen, welche die Verschwenkbarkeit der Hebel 14 relativ zu den Scherenelementen 4 und 5 auf Winkel größer/gleich als 90° begrenzen.

Die Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf den Rahmen gemäß den Fig. 3 bis 6, es ergibt sich insbesondere der platzsparende kompakte Aufbau des erfindungsgemäßen Rahmens.

Claims (10)

1. Rahmen für einen Rollstuhl, mit Vorderrädern (1) und Hinterrädern (2), welche jeweils an unteren Endberei­ chen des Rahmens angeordnet sind, sowie mit einer auf dem Rahmen montierten Sitzeinheit (3), wobei der Rahmen zur Höhenverstellung scherenartig ausgebildet ist und zwei Scherenelemente (4, 5) umfaßt, welche in ihrem mittleren Bereich mittels einer Gelenkachse (6) gelenkig verbunden sind, wobei ein vorderes Scherenelement (4) die Vorderräder (1) und ein hinteres Scherenelement (5) die Hinterräder (2) lagert und wobei die Sitzeinheit (3) ein Trägerelement (7) umfaßt, an welchem die oberen Bereiche der beiden Scherenelemente (4, 5) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scherenelemente (4, 5) zur gegenseitigen Verschwenkung mit einer Antriebsein­ heit (10) gekoppelt sind, welche im Bereich der mitt­ leren Gelenkachse (6) angeordnet ist und daß die An­ triebseinheit (10) ein elastische Element (11) umfaßt, mittels dessen die beiden Scherenelemente (4, 5) mit­ einander gekoppelt sind.

2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Scherenelemente (4) um eine Festachse (8) und das andere Scherenelement (5) mittels einer hori­ zontal an dem Trägerelement verschiebbaren Achse (9) verschwenkbar an dem Trägerelement (7) gelagert sind.

3. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eines der Scherenelemente (4) zumin­ dest eine Antriebseinrichtung (16) für die zugeordne­ ten Räder (1) lagert.

4. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an einem der Scherenelemente (5) die Räder (2) lenkbar gelagert sind.

5. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebseinheit (10) in Form eines Pneumatikelements ausgebildet ist.

6. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebseinheit (10) in Form eines Hydraulikelements ausgebildet ist.

7. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebseinheit (10) eine im Be­ reich der mittleren Gelenkachse (6) drehbar gelagerte Druckplatte (12) sowie eine Gegendruckplatte (13) um­ faßt, welche mittels Hebelmechanismen mit dem vorderen (4) bzw. dem hinteren (5) Scherenelement verbunden ist.

8. Rahmen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hebelmechanismus einen oberen (14) und einen un­ teren (15) Hebel umfaßt, welche gelenkig miteinander verbunden sind und mittels eines Drehgelenks an ihrem freien Ende an dem jeweiligen Scherenelement (4, 5) bzw. der Druckplatte (12) gelagert sind.

9. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Scherenelemente (4, 5) zur Erzielung einer Federung der Sitzeinheit mittels eines elastischen Elementes gekoppelt sind.

10. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Scherenelemente (4, 5) mittels elektro-mechanischer Aktuatoren gekoppelt sind.