DE202006014217U1

DE202006014217U1 - Schubeinrichtung für Rollstühle

Info

Publication number: DE202006014217U1
Application number: DE202006014217U
Authority: DE
Original assignee: Kappner Kurt Dipl-Ing (fh)
Current assignee: Kappner Kurt Dipl-Ing (fh)
Priority date: 2006-09-16
Filing date: 2006-09-16
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2016-09-17

Abstract

Schubeinrichtung für Rollstühle, insbesondere zur Nutzung durch eine Begleitperson mittels Muskelkraft, gekennzeichnet durch ein Einrad (2) mit oder ohne Drehmomentübersetzung, welches mit einem Koppelglied am Rollstuhl (1) angekoppelt ist, wobei als Koppelglied eine Schubstange (5) mit Quertraverse (7) vorgesehen ist und dass das Koppelglied mindestens eine kardanische Gelenkverbindung aufweist.

Description

Gegenstand der Neuerung ist eine mit Muskelkraft betätigte Schubeinrichtung für Rollstühle, insbesondere zur Nutzung durch eine Begleitperson.
Das Schieben eines Rollstuhls ist für Begleitpersonen, insbesondere für ältere Personen auf längeren Wegstrecken sehr kraftanstrengend.
Zur Erleichterung wurde mit DE 10 2004 052 778 A1 eine Schubhilfe vorgeschlagen, die aus einem Trittbrett besteht, das am Rollstuhl angehangen wird. Damit kann die Begleitperson, ähnlich dem Rollerfahren, den Rollstuhl vorwärts bewegen und zwischen den einzelnen Schubphasen kleine Ruhepausen einlegen.
Ein ähnliches Stand- und Rollbrett, das ebenfalls am Rahmen des Rollstuhles eingehangen wird, sieht der Vorschlag nach JP 2006026267 A vor. Auch diese Einrichtung ermöglicht einen Vorschub wie bei einem Tretroller, was aber auf die Dauer sehr anstrengend ist.
Aus WO 03/034968 A1 ist auch ein Rollschleppbrett für Begleitpersonen bekannt, das an E-Rollstühle angekoppelt wird und das Mitfahren und Steuern des Rollstuhles erlaubt. Für einen aktiven Antrieb durch Muskelkraft ist diese Vorrichtung nur bedingt geeignet.
Die Form der Fortbewegung ist bei den vorgenannten Systemen nach wie vor sehr kraftanstrengend und führt zur einseitigen Belastung der Muskulatur und Gelenke. Für ältere Begleitpersonen ist diese Fortbewegungsart sehr ermüdend und kraftanstrengend.

Mit DE 299 209 57 U1 , DE 37 44 774 A1 und US 4,770,431 wurden Kupplungseinrichtungen vorgeschlagen, die eine Kombination von Rollstuhl und Fahrrad vorschlagen. Das Ankoppeln des Fahrrades erfolgt entweder über die Vorderradgabel oder einer Koppelstange, die im Austausch zur Vorderradgabel am Steuerkopf des Rades angebracht wird. Beim letzten Vorschlag wird der Rollstuhl mittels der Koppeleinrichtung angekippt um so das Steuern ohne Einbezug der Lenkräder am Rollstuhles zu ermöglichen.

Obwohl ein Rollstuhl in Kombination mit einem Fahrrad relativ problemlos von einer Begleitperson gefahren werden kann, ist diese Kombination sehr aufwendig und in seiner Handhabung umständlich. Insbesondere muß für jeden Einsatz das Fahrrad umgebaut werden. Zumindest muß das Vorderrad ausgebaut werden. Eine individuelle Nutzung des Fahrrads erfordert stets eine umständliche Rückmontage.

Ein Mangel zeigt sich auch darin, das ein Rangieren dieser Fahrkombination auf engstem Raum nur bedingt und ein Rückwärtsfahren nicht möglich ist. Soll der Rollstuhl im PKW mitgenommen werden, so erfordert das immer ein Entkoppeln beider Fahrzeuge. Die Mitnahme des Fahrrades bedingt zusätzlichen Stauraum, z. B. in Form eines Dach- oder Heckträgers.

Ausgehend von dem Grundgedanken, das Schieben eines Rollstuhles für die Begleitperson zu erleichtern, ist mit der Neuerung eine einfache, leicht zu handhabende und vorzugsweise durch Muskelkraft angetriebenen Schubeinrichtung zu schaffen, die an jeden Rollstuhl ankoppelbar ist.

Mit dieser Schubeinrichtung soll der Rollstuhl leicht, kräfteschonend und sicher durch die jeweilige Begleitperson bewegt werden können. Ein Rangieren auf engstem Raum und das Rückwärtsfahren soll dabei möglich sein.

Die zu schaffende Schubeinrichtung soll bei einem separaten Transport geringen Platz beanspruchen und mit wenigen Handgriffen am Rollstuhl befestigt bzw. gelöst werden können.

Das Problem wird durch die Merkmale nach Anspruch 1 und den zugeordneten Unteransprüche gelöst.

Danach wird vorgeschlagen als Schubeinrichtung ein Einrad zu verwenden, welches mittels einer Koppelstange mit dem Rollstuhl zusammen gekoppelt ist. Die Koppelstange besteht aus einer Schubstange mit Quertraverse oder aber einer Y-förmigen ausgebildeten Schubstange, wobei zur Ausführung von Lenkbewegungen und zum Ausgleich von Bodenunebenheiten zwischen den Befestigungspunkten am Rollstuhl und dem Einrad eine kardanische Gelenkverbindung vorgesehen ist.

Der entscheidende Vorteil dieser Schubeinrichtung besteht darin, dass die Begleitperson den Rollstuhl ähnlich wie bei einem Fahrrad gelenkschonend und bei effektiver Nutzung der Muskelkraft im Sitzen fahren, lenken und abbremsen kann. Ohne übermäßige Anstrengung für die Begleitperson kann so der Rollstuhl sicher über längere Wegstrecken gefahren und damit die Lebensqualität für den Rollstuhlbenutzer aufgewertet werden.

Wird der Rollstuhl in einem PKW mitgenommen, so kann das abgekoppelte Einrad im PKW ohne größeren Platzbedarf verstaut werden.

Das Lenken des Rollstuhles erfolgt wie bisher über die Handgriffe am Rollstuhl. Das angekoppelte Einrad folgt dann der eingeschlagenen Fahrspur. Ebenso ist das Bremsen unproblematisch. Der Rollstuhl kann mittels der üblicherweise vorhandenen Handbremsen abgebremst werden bzw. das Fahrtempo wird über die Tretkurbel vorgegeben.

Neben den üblichen Direktantrieb für das Einrad in Form einer starren Tretkurbel kann als Antrieb eine Tretkurbel mit Freilauf und Rücktrittbremse vorgesehen werden. Mit diesem kettenlosen Antrieb wird eine Fahrgeschwindigkeit erreicht, die in etwa der normalen Schrittgeschwindigkeit entspricht und von dem Fahrer kontrolliert und dosiert werden kann.

Ausführbar ist auch ein Einrad mit Ketten- oder Riemenantrieb. Das Tretlager befindet sich unmittelbar vor dem Einrad und wird über ein Unterrohr und Stützrohr mit der Radgabel und dem Sattelrohr abgestützt, wobei die Tretlagerachse im wesentlichen vertikal oberhalb der Radachse des Laufrades liegt.

Vorstellbar ist auch transmissionsfreier Tretlagerantrieb, in dem die Übertragung der Drehmomente vom separaten Tretlager auf das Laufrad mittels einer Druckrolle erfolgt.

Die Verwendung eines Einrades als Schubeinrichtung ermöglicht ein Rangieren auf engsten Raum. Bei einem starren Tretkurbelantrieb kann der Rollstuhl ohne besondere Mühe und Umlenken auch rückwärts gefahren werden.

Bei einem Antrieb mit Freilauf kann an Stelle einer Rücktrittbremse auch eine Felgen- oder Scheibenbremse am Einrad vorgesehen werden. Diese Bremseinrichtung kann dann über einen zum Hangriff des Rollstuhles geführten Bremszug mit Handbremshebel sicher betätigt werden.

Vorstellbar ist auch ein Tretkurbelantrieb in Verbindung mit einem Nabengetriebe, was eine drehmomentabhängige Fahrweise zuläßt. Das Nabengetriebe kann als einfaches Übersetzungsgetriebe oder mehrstufiges Schaltgetriebe ausgebildet sein. Die Schaltung erfolgt entweder über einen Schaltzug mit einem am Rollstuhllenker angebrachten Schalthebel oder automatisch.

Ist als Schubeinrichtung ein Einrad mit Ketten- oder Riemenantrieb vorgesehen, so kann dieser Antrieb sowohl mit einer Ketten- oder Nabenschaltungen der üblichen Art ausgerüstet werden. Ihre Schaltung erfolgt analog, wie vorstehend beschrieben.

Auch vorstellbar ist ein E-Nabenmotor im Einrad als Zusatzantrieb. Die dazu erforderliche Batterie kann entweder an der Sattelstütze, der Schubstange oder separat am Rahmen des Rollstuhles befestigt sein. Über flexible Steuerkabel, die am Rollstuhl angebracht sind, ist eine Bedienung dieses Antriebes problemlos möglich.

Das Einrad kann auch an einem E-Rollstuhl angekoppelt werden. In diesem Fall sollte die Tretkurbel mit einer Freilaufnabe ausgestattet sein.

Die vorgenannten Ausführungsvarianten ermöglicht der Begleitperson das sichere und kraftsparende Führen eines Rollstuhles über längere Wegstrecken, sowohl im flachen und hügligen Gelände.

Um einen sicheren Nachlauf des Einrades zu gewährleisten und das Lenken des Rollstuhles zu unterstützen, kann der Nachlaufwinkel β mittels einer in Fahrtrichtung gebogenen Radgabel realisiert werden. Auch ist es möglich diesen Nachlaufwinkel über die Winkeleinstellung der Halteklemme gegenüber dem Einrad konstruktiv vorzugeben.

Bei einem Einrad mit Ketten- oder Riemenantrieb wird der Nachlaufwinkel β vorzugsweise durch Umkehr der Radgabelanordnung realisiert.

Ebenso kann das Steuerkopflager in der Schubstange gegenüber der Lotachse mit einem Steuerkopfwinkel α zwischen 15 bis 30°, vorzugsweise 24 bis 26° versehen werden. Damit wird insgesamt das Lenkverhalten, insbesondere das Zurückstellen des Rollstuhles in den Geradeauslauf erleichtert.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zur Verbesserung der Sitzposition auf dem Einrad – ein senkrechtes nach unten gerichtetes Treten der Tretkurbel bei Einrädern ist üblich aber ergonomisch gewöhnungsbedürftig und nicht effektiv – der Sattel gegenüber dem Sattelrohr zurückgesetzt ist. Dazu ist eine abgewinkelte oder entsprechend gebogene Sattelstütze vorgesehen. Die Tretrichtung gegenüber der Tretlagerlotachse wird damit so eingestellt, dass der Rückstellwinkel γ wie bei einem normalen Fahrrad in etwa 15 bis 25° beträgt.

Bei einem Einrad mit Ketten- oder Riemenantrieb ergibt sich der Rückstellwinkel γ durch die separate Anordnung des Tretlagers vor dem Laufrad zwangsläufig.

Soll der Rollstuhl normal von Hand geführt und gefahren werden, so kann das Einrad ohne größere Anstrengung vom Rollstuhl abgekoppelt werden. Im Bedarfsfall kann es hinter der Rückenlehne des Rollstuhles angehangen und so mittransportiert werden.

Die vorgeschlagene Neuerung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel nochmals verdeutlicht werden. Es zeigen:

1: den hinteren Teil eines Rollstuhles mit einem angekoppelten Einrad,

2: ein separates Einrad mit Ketten- oder Riemenantrieb.

Das Einrad 4 nach 1 ist mit der Schubstange 5 und der angelenkten Quertraverse 7 oberhalb der Rollstuhlradachsen 1.4 am Rahmen 1.1 des Rollstuhles 1 angekoppelt. Die Quertraverse 7 ist in sich verstellbar und mit einer Klemmschraube 7.1 gesichert. Die Quertraverse 7 kann so an unterschiedlich breite Rollstühle angebaut werden. Die Befestigung am Rahmen 1.1 erfolgt mittels der Klemmverschlüsse 9, 9' und der schnell lösbaren Spannschraube 9.1. Am Einrad ist die Schubstange 5 mit einer Halteklemme 10 am Sattelrohr 4.1 angekoppelt. Auch hier wird zum schnellen Festspannen eine Knebelschraube 10.1 benutzt.

Die Schubstange 5 kann auch als Profil- oder Kastenrohr 5.1, wie in 2 ausgeführt, ausgebildet sein. Damit können auftretende Kipp- und Biegemomente sicherer aufgenommen werden.

Um den Rollstuhl 1 durch die Begleitperson frei lenken zu können befindet sich an der Schubstange 5 ein Steuerkopflager 9, das zur Lotachse mit einem Steuerkopfwinkel α von bis zu 10° eingebaut ist. Damit wird Rückstellung der Rollstuhllenkung in Verbindung mit dem Nachlaufwinkel β des Laufrad 2 unterstützt. Der Ausgleich von Bodenunebenheiten zwischen Rollstuhl 1 und Einrad 4 erfolgt über das Schwenklager 8 an der Quertraverse 7. Das Schwenklager 8 und das Steuerkopflager 9 kann aber auch als Kreuz- oder Kugelgelenk oder biegsame Gelenkverbindung ausgeführt sein. Für eine biegsame Gelenkverbindung bietet sich insbesondere eine doppelt oder mehrfach gewickelte Spiralfeder oder ein glas-, kohlefaser- oder metallverstärktes Plastelement an. Auch besteht die Möglichkeit die Quertraverse 7 insgesamt gegenüber den Klemmverschlüssen 9, 9' drehbar zu lagern.

Die Sitzposition der Begleitperson wird durch die in der Höhe einstellbaren Sattelstütze 3 und den vorgegebenen Rückstellwinkel γ bestimmt. Das Feststellen der Sattelstütze 3 erfolgt mit der Klemmverschraubung 2.4.

Entsprechend dem Rückstellwinkel γ wird der Sattel 4 gegenüber der Tretlagerachse soweit nach hinten versetzt, dass der Fahrer nicht senkrecht nach unten, sondern unter einen ergonomisch günstigen Winkel von etwa 20 Grad nach vorn treten kann. Dadurch wird der Kraftfluß in das Tretlager 2.3 effektiv verbessert. Zugleich nimmt der Fahrer eine bequeme Sitzposition ein und kann den Rollstuhl 1 über die Handgriffen 1.2 sicher fahren und steuern. Ebenso kann das Fahrzeug zu jeder Zeit mittels der Handbremsen 1.3 kontrolliert abgebremst werden.

Bei einem direkten Antrieb des Einrades über die Tretlager 2.3 mit oder ohne Übersetzungsgetriebe kann der Rollstuhl 1 problemlos im Schritttempo sicher vorwärts gefahren und rückwärts gut rangiert werden.

Der Nachlaufwinkel β für das Einrad kann über die Krümmung oder Neigung der Radgabel 2.2, wie im Ausführungebeispiel dargestellt, oder über die Anordnung der Halteklemme 10 gegenüber der Schubstange 5 baulich vorgegeben werden. In Zusammenwirken mit dem Steuerkopfwinkel α des Steuerkopflagers 6 wird damit das Lenkverhalten und Spurhalten verbessert und die Fahrsicherheit für den Rollstuhl 1 erhöht.

2 zeigt ein Einrad mit einem Kettenantrieb. Über Unterrohre 12 und einem Stützrohr 13 wird das Tretlager 11 gegenüber der Radgabel 2.2 und dem Sattelrohr 2.1 abgestützt. Die Tretlagerachse befindet sich unmittelbar vor dem Laufrad 2 und im wesentlichen vertikal oberhalb der Radachse des Laufrades 2. Das Kettenblatt 14 überschneidet sich mit der Umfangstangente des Laufrades 2. Damit ist sichergestellt, dass die Pedale 15 gegenüber dem Rollstuhl in jedem Fall frei bewegt werden können.

Die Anordnung des Tretlagers 11 vor dem Laufrad 2 ermöglicht einen relativ großen Rückstellwinkel γ für eine günstige Sitzposition. Zusätzlich kann dieser Antrieb mit einer Naben- oder Kettenschaltung ausgerüstet und so die Kraftübertragung und Tretgeschwindigkeit an die unterschiedlichsten Gegebenheiten angepaßt werden.

1: Rollstuhl
1.1: Rahmen
1.2: Lenkgriff
1.3: Handbremse
2: Laufrad
2.1: Sattelrohr
2.2: Radgabel
2.3: Tretlager
2.4: Klemmverschraubung
3: Sattelstütze
4: Sattel
5: Schubstange
6: Steuerkopflager
7: Quertraverse
7.1: Klemmschraube
8: Schwenklager
9: Klemmverschluß
9.1: Spannschraube
10: Halteklemme
10.1: Spannschraube
11: Tretlager
12: Unterrohr
13: Stützrohr
14: Kettenblatt
15: Pedal
α: Steuerkopfwinkel
β: Nachlaufwinkel
γ: Rückstellwinkel

Claims

Schubeinrichtung für Rollstühle, insbesondere zur Nutzung durch eine Begleitperson mittels Muskelkraft, gekennzeichnet durch ein Einrad (2) mit oder ohne Drehmomentübersetzung, welches mit einem Koppelglied am Rollstuhl (1) angekoppelt ist, wobei als Koppelglied eine Schubstange (5) mit Quertraverse (7) vorgesehen ist und dass das Koppelglied mindestens eine kardanische Gelenkverbindung aufweist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Gelenkverbindung in der Schubstange (5) ein Steuerkopflager (6) und in der Quertraverse (6) zur vertikalen Führung der Schubstange (5) ein Schwenklager (8) angeordnet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuerkopflager (6) gegenüber der Lotachse einen Steuerkopfwinkel α zwischen 20 bis 30°, vorzugsweise 24 bis 26° aufweist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuerkopflager (6) und Schwenklager (8) zu einem Kardangelenk oder Kugelgelenk zusammengefaßt sind.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die kardanische Gelenkverbindung als biegeelastisches Gelenkverbindung ausgeführt ist, wobei eine mehrfach gewickelte Spiralfeder oder ein glas-, kohlefaser- oder metallverstärktes Plastelement vorgesehen ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Befestigung der Schubstange (5) am Einrad mittels einer Halteklemme (10) am Sattelrohr (2.1) und die Befestigung der Quertraverse (7) am Rollstuhl (1) durch Klemmverschlüsse (9) erfolgt.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, dass die Quertraverse (7) in ihrer Länge verstellbar ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Quertraverse (7) gegenüber den Klemmverschlüssen (9, 9') drehbar gelagert ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Tretlager (2.3) des Einrades mit einem Übersetzungsgetriebe ausgestattet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Tretlager (2.3) des Einrades mit einem Freilauf oder einem Freilauf mit Rücktrittbremse ausgestattet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Einrades mit einem E-Nabenmotor ausgerüstet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Einrad zur Drehmomentübersetzung mit einem Ketten- oder Riemenantrieb ausgestattet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 12, gekennzeichnet dadurch, dass das Tretlager (11) für den Ketten- oder Riemenantrieb unmittelbar vor und im wesentlichen vertikal oberhalb der Radachse des Laufrades (2) angeordnet ist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, 12 und 13, gekennzeichnet dadurch, dass das Tretlager (11) gegenüber der Radgabel (2.2) und dem Sattelrohr (2.1) durch Unterrohre (12) und einem Stützrohr (13) abgestützt wird.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein Nachlauf des Laufrades (2) vorgesehen ist, indem der Nachlaufwinkel β über eine gebogene Radgabel (2.2) oder aber den Befestigungswinkel der Halteklemme (10) gegenüber der Schubstange (5) vorgegeben wird.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1 und 12, gekennzeichnet dadurch, dass dem Sattelrohr (2.1) eine Sattelstütze (3) zugeordnet ist, die eine zurückgesetzte Sitzposition mit einem Rückstellwinkel γ von 20 bis 30°, vorzugsweise 24 bis 26° gegenüber der Lotachse des Tretkurbellager (2.3) bewirkt.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Steuerkopflager (6) gegenüber seiner Lotachse einen Steuerkopfwinkel α von 20 bis 30 Grad, vorzugsweise mit einem Steuerkopfwinkel α von 24 bis 26 Grad aufweist.
Schubeinrichtung für Rollstühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass zum Transport des abgekoppelten Einrades am Rollstuhl (1), vorzugsweise an der Rückseite der Rückenlehne Halteelemente zum Anhängen oder Festspannen des Einrades vorgesehen sind.