DE2629839A1

DE2629839A1 - Freilaufmechanismus

Info

Publication number: DE2629839A1
Application number: DE19762629839
Authority: DE
Inventors: Leif Christer Andersson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1977-01-27
Also published as: SE400354B; SE7507640L; GB1548288A; JPS5224653A

Description

A 17676 Ml/ib 3. Juni 1976

Herr Leif Christer ANDERSSON, Storhöjdsgatan 7 A, S-416 71 Göteborg, Schweden

Freilaufmechanismus

Die Erfindung betrifft einen Freilaufmechanismus, bei dem eine Anzahl von Klemmkörpern vorhanden ist, die unter Antriebsbedingungen eine Drehmomentübertragung zwischen einem antreibenden Teil und einem getriebenen Teil in einer bestimmten Antrif bsrichtung vornehmen können und die im Freilauf zustand zulassen.» daß der angetriebene Teil schneller umläuft in der Antriebsriehtung als der treibende Teil, wobei die Klemmkörper in der Antriebssituation derart angeordnet sind, daß aufgrund einer Reibungskraft

sie

unter Antriebsbedingungen/sich gegenüber wenigstens dem antreibenden und dem getriebenen Teil verschwenken und in einem Zwischenraum verklemmen, der zu dem Zweck zwischen Kontaktflächen des treibenden und des getriebenen Teils mit den Klemmkörpern vorgesehen ist, wobei die Klemmkörper eine derartige Gestalt und Anordnung haben, daß eine weitere Verschwenkbewegung zu einer Dimensionsvergrößerung zwischen den Kontaktflächen der Klemmkörper führt, wodurch die Kraftübertragung stattfinden kann, während im Freilaufzustand die Klemmkörper in der Gegenrichtung verschwenkt werden und mit dem Einfluß der Reibung an dem treiben-

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~ -η u:.a dein getriebenen Teil unä die Forrc und Anordnung dazu derart ist, daß jede weitere Verschwenkung in der Freilaufschwenkrichtung zu einer Dimensionsverringerung zwischen den Kontaktflächen führt, so daß dann keinerlei Kraftübertragung mehr stattfindet.

Es sind zahlreiche Freilaufkupplungen bekannt an Stellen, an denen eine Antriebskraftübertragung zwischen zwei Elementen in Form einer Eingangsachse und einer Ausgangsachse benötigt wird und wo die Verbindung während des Drehens der Elemente in derselben Richtung zwischen ihnen und gewöhnlich bsi gleicher Geschwindigkeit dieser beiden Teile aufrechterhalten werden soll, während die Teile voneinander gelöst werden sollen, wenn die Eingangsachse sich zur Ausgangsachse in entgegengesetzter Richtung dreht, ;iie Singangsächse stillsteht oder ihre Drehzahl geringer ist als die der Ausgangsachse.

Bei bestimmten Einsatzfällen wäre es wünschenswert, wenn die Funktion des Freilaufmechanismus umkehrbar wäre, das heißt wenn der Mechanismus umgestellt werden könnte, so daß Antrieb und Freilauf einmal in der einen und einmal in der anderen Richtung wirken. Es wäre beispielsweise denkbar, zwei gewöhnliche Freilaufkupplungen mit zueinander entgegengerichteten Antriebsrichtungen zu verwenden und je nach Erfordernis die eine oder andere Kupplung zu aktivieren. Abgesehen davon, daß eine derartige Lösung sehr platzaufwendig ist, konnte eine für gewisse Anwendungsfälle unabdingbare Forderung noch nicht erfüllt werden, denn das Umstellen zwischen Antrieb in Vorwärts- bsw. Rückwärtsrichtung kann nur bei Stillstand der Abtriebsachse oder eventuell sehr

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niedriger Drehzahl vorgenommen werden. Eine derartige Lösung ist also nicht zufriedenstellend.

Ein Gebiet, bei dem seit langer Zeit nach einer zufriedenstellenden Lösung des Antriebsproblems gesucht wird, stellen die Krankenrollstühle dar. Unter den handgetriebenen Krankenrollstuhlen sind die meist gebräuchlichen diejenigen, bei denen mit den Rädern starr Handringe verbunden sind. Sie werden in der Weise angetrieben, daß mit der Hand an den Ringen selbst eine in Umfangsrichtung gerichtete Kraft ausgeübt wird. Hierzu ist ein verhältnismäßig großer Durchmesser der Antriebsringe erforderlich und folglich auch ein entsprechend großer Durchmesser der Antriebsräder, damit die benötigte Kraft für den Antrieb so gering wie möglich gehalten wird. Daraus ergibt sich dann wieder, daß derartige Krankenrollstühle auch als zusammenlegbare Stühle viel Platz benötigen. Außerdem ist eine verhältnismäßig weit ausladende Armbewegung vonnöten, was Nachteile speziell für Personen bedeutet, die auch in der Bewegung ihrer Arme eingeschränkt sind. Alle Personen, die in der Kraft ihrer Finger beeinträchtigt sind, können ebenfalls mit derartigen Rollstühlen Schwierigkeiten bekommen, denn die Antriebsringe müssen abwechselnd erfaßt und wieder losgelassen werden. Schließlich besteht auch immer die Möglichkeit, daß die vom Laufen auf dem Boden schmutzigen Reifen berührt werden, so daß hier auch ein hygienisches Problem liegt.

Auch gibt es seit langer Zeit handhebelgetriebene Krankenrollstühle. Bei diesen Rollstühlen sind Hebel mit Verbindungsstangen verbunden, die jeweils auf einer Seite an einer Kurbel an der

Antriebswelle des Rollstuhles angreifen, wobei häufig die Antriebswelle und die Kurbel in einem Stück gefertigt sind. Diese Gestaltung leidet an einer Anzahl von Mangeln. Die starre Welle bringt es mit sich, daß der Rollstuhl einen sehr großen Wenderadius hat, daß der Stuhl mit Hilfe von Tragrädern gelenkt werden muß, daß die Hebel bei jeder Bewegung des Stuhls sofort in Bewegung gesetzt werden und auch die volle Hebelausholbewegung durchführen müssen. Wenn die Antriebsräder nur geringe Grösse haben, dann erhält man eine ungünstig hohe Schwenkfrequenz der Hebel, wenn der Stuhl mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt werden soll. Soll der Fahrstuhl in Bewegung gesetzt werden, kann man nicht wissen, ob er sich zunächst vorwärts oder rückwärts bewegt. Dennoch ist die Betätigung mit Handhebeln für die meisten Behinderten günstig, und es werden die vorstehend genannten Nachteile der Antriebsringe vermieden. Hebel ergeben eine ergonomisch richtige Bewegung der Hand und eine Erhöhung der Antriebskraft.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Freilaufmechanismus zu schaffen, der es möglich macht, z.B. Krankenrollstühle mit Hilfe von Handantriebshebeln anzutreiben, wobei die voranstehend aufgezählten Nachteile vermieden werden.

Dieses Ziel wird bei einem Freilaufmechanismus erreicht, bei welchem die Klemmkörper aus einer Stellung in einer ersten Neigungsrichtung, die eine Äntriebsübertragung in der einen Richtung ergibt, in die entgegengesetzte Stellung geneigt werden können, was zu einer Antriebsrichtung in entgegengesetzter Richtung führt, und bei dem wenigstens eine der Kontaktflächen aus dem Bewegungs-

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bereich der Klemmkörper entfernt werden kann, so daß diese den erforderlichen Raum erhalten, in dem sie aus der einen Neigungslage in die andere umgeschwenkt werden können.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben, welches für den Einsatz an einem Krankenrollstuhl gedacht ist. Es zeigen:

Fig. 1 Schemazeichnungen des erfindungsgemäßen Freilaufmecha-1 u. 3^:

nismus in verschiedenen Zuständen;

Fig. 4: einen mit Handantriebs-hebeln und dem Freilaufmechanismus nach der Erfindung ausgestatteten Krankenfahrstuhl;

Fig. 5: eine teils aufgebrochene perspektivische Ansicht des Kraftübertragungsmechanismus, der sowohl die Antriebskraft für den Fahrstuhl als auch die Umstellung zx· ' sehen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb übertragen kann;

Fig. 6: einen in Achsrichtung verlaufenden Schnitt einer vollständigen Antriebsradnabe, in der der Freilaufmechanismus gemäß der Erfindung ernhalten ist.

Eine Anzahl besonderer Forderungen dienten als Ausgang für die Erfindung, die darauf abzielt, der größtmöglichen Zahl von Benutzern von Krankenroilstühlen zu genügen. Dabei wurde auch darauf geachtet, daß der Krankenrollstuhl die geringstmögliche Gesamtbreite erhält, indem die Antriebsräder so klein gemacht wurden, daß sie unterhalb des Stuhlsitzes Platz finden. Die geringe Grösse der Räder macht es möglich, den Stuhl zusammenlegbar zu gestal-

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e^ii, ώϋ daß wenigstens in zusammengelegtem Zustand der Rollstuhl wenig Platz benötigt. Kleine Antriebsräder erfordern jedoch eine Zahnradübersetzung zwischen dem Hebel und den Rädern, so daß bei geeigneter Wahl der Getriebeübersetzung die benötigte Antriebskraft in Abhängigkeit von der behinderten Person gewählt werden kann. Die Antriebsräder sollen einzeln angetrieben werden, jedes durch seinen Hebel, und sie sollen mit dem Hebel in jeder Stellung entweder direkt mit Hilfe des Hebels oder durch Bremsgriffe, die am Hebel befestigt sind, gebremst werden können. Wenn die Hebel vorwärts bewegt werden, sollen die Räder auch in Vorwärtsrichtung angetrieben werden in Verbindung mit einem vorwärts gerichteten Antrieb, und wenn sie stillgehalten oder nach rückwärts geschwenkt werden, sollen die Räder in Vorwärtsrichtung frei laufen. In entsprechender Weise soll der Rollstuhl rückwärts angetrieben werden können, wenn die Hebel nach rückwärts bewegt werden, und er soll frei laufen können (rückwärts), wenn dabei die Hebel still gehalten oder in Vorwärtsrichtung bewegt werden. Das Umstellen zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb soll möglich sein, ohne daß als Hilfe eine besondere Steuerung benötigt wird, und nur, wenn der Stuhl stillsteht oder sich langsam bewegt. Wenn die Möglichkeit bestünde, daß ein Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb bei fahrendem Rollstuhl vorgenommen wird, könnten die Antriebsräder blockiert werden, und es wäre nicht auszuschliessen, daß der Benutzer dadurch verletzt wird oder daß die Freilaufkupplung Schaden nimmt. Eine zusätzliche Forderung führt zu einer Gestaltung, die den Freilauf aller Räder in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ermöglicht, wenn nämlich der Stuhl von einer Hilfsperson geschoben wird.

Die Freilaufkupplung ist schematisch in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt. Sie weist eine Trommel 1 auf, die bei dem gezeigten Beispiel starr mit einem Antriebsrad verbunden ist. In der Trommel befindet sich eine Hülseneinheit 2, die mit einem Antriebsmittel verbunden ist. Die Hülseneinheit 2 ist unterteilt in eine innere Hülse 3 und eine äußere Hülse 4 sowie eine dazwischen frei bewegliche Hülse 6, die lose in einem Ringzwischenraum 5 liegt. Die Hülse 6 nimmt ihre Lage im Zwischenraum 5 mit einem berechneten radialen Spiel ein, so daß sie in einem gewissen Maß gegenüber der Achse verlagert werden kann. Die äußere Hülse 4 ist starr mit der inneren Hülse 3 verbunden. Die äußere Hülse 4 weist außerdem zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen oder Kammern 7 auf, in denen jeweils ein Klemmkörper 8 untergebracht ist. Zwischen jedem Klemmkörper 8 und der Trommel 1 ist ein Reibungsbremsschuh 9 eingelagert, der sich etwa um den halben Umfang erstreckt, so daß ihre Enden 10 gegeneinander stehen. Die Klemmkörper 8 tragen an ihren äußeren Enden axial gerichtete Stifte'11, die in zugehörige Nuten 12 in den Innenseiten der Bremsschuhe 9 eingreifen. Außerdem sind die Kammern 7 mit Endteilen 13 versehen, die Aussparungen 14 aufweisen, in denen seitwärts gerichtete Stifte 15 an den Klemmkörpern bewegbar sind, ■^ine Feder 16 liegt an der Innenseite dieser Stifte 15 an, so daß sie die Klemmkörper radial auswärts vorspannt. Axr:h die Reibungsschuhe 19 stehen etwas unter dem Einfluß einer Federspannung, wofür eine Drahtfeder 17 sorgt. Dadurch liegen die Bremsschuhe 9, die auf ihren Außenflächen mit einem Bremsbelag versehen sind, der der Trommel 1 zugewandt ist, stets auf der Innenseite der zylindrischen Mantelfläche der Trommel 1 an.

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Die beweglich einliegende Hülse 6 ist in axialer Richtung gegenüber den anderen Hülsen 3 und 4 verschiebbar und mit zwei Aussparungen 18 (Fig. 3) versehen, die so angebracht sind, daß in einer bestimmten, achsverschobenen Stellung der Hülse 6 die Aussparungen direkt den Kammern 13 gegenüberliegen. Damit wird der Raum zwischen den Kammern 13 und der Innenhülse 9 so groß, daß die Klemmkörper 8 hinreichend Platz haben (siehe Fig. 3), daß sie um ihre Stifte 15 schwenken können. Auf diese Weise können die Klemmkörper von einer Lage in die andere umgeschaltet werden, was einer Umschaltung vom Antrieb in Vorwärtsrichtung auf Antrieb in Rückwärtsrichtung gleich kommt, was an späterer Stelle noch genauer erläutert wird.

Die zwei möglichen Antriebsstellungen für die Klemmkörper 8 sind in der Fig. 2 dargestellt, wobei die eine Stellung ausgezogen und die andere strichpunktiert eingetragen sind. Daraus geht hervor, daß die Klemmkörper 8 in bezug auf den Zwischenraum zwischen den Bremsschuh und der Außenseite der Hülse 6 so lang sind, daß sie stets unter einem Winkel zur Radialrichtung stehen, wobei der Anstellungswinkel so gewählt ist, daß optimale Kraftübertragungsverhältnisse herrschen. In dieser Anordnung liegen die Klemmkörper mit ihren äußeren Enden an der Innenseite der Reibungsschuhe an und mit ihren inneren Enden zum einen an der frei beweglichen Hülse 6 und zum anderen an einem Wandabschnitt 19 der Kammern 13. In der zweiten, strichpunktiert gezeichneten Stellung liegen die Klemmkörper 8 ebenfalls, jedoch an einer anderen Stelle an.der frei beweglichen Hülse 6 an und außerdem an einem gegenüberliegenden Wandteil 20 der Kammer 13. Hierbei ist die Hülse 6 nicht axial verschoben,wie dies an früherer Stelle der Beschreibung er-

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wähnt wurde.

Der Rollstuhl 21 in der Fig. 4 weist zwei Antriebsräder 22 auf, die unabhängig voneinander drehbar gelagert und beide mit einem Freilaufmechanismus gemäß der Erfindung ausgestattet sind. Der Rollstuhl ist für Handhebelantrieb ausgerüstet und hat deshalb zwei Handhebel 24, je einen für jedes Antriebsrad 22. An jedem Handhebel befindet sich ein Bremsgriff 25, der mit einer Bremseinrichtung an seinem zugehörigen Antriebsrad 22 verbunden ist, so daß jedes Rad einzeln gebremst werden kann. Wenn sowohl die Bremsvorrichtung als auch die Antriebsfunktion entsprechend genutzt wird, kann der Rollstuhl sehr gut manövriert werden. Die beiden Hinterräder 26 können in üblicher Weise um eine vertikale Achse 27 geschwenkt werden.

Die Antriebsbetätigungshebel 24 können nach vorn und nach hinten um einen bestimmten Schwenkwinkel verschwenkt werden und können außerdem um eine bestimmte Strecke seitwärts im rechten Winkel zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung ausgelenkt werden. Die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung dient dem Antrieb des Rollstuhls 21, während mit der Seitwärsverschwenkung das Umschalten zwischen Antrieb in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung durchgeführt wird. Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Antriebsmechanismen mit einer Kraftübertragungseinrichtung 28 versehen sind, mit der die Hebelbewegungen auf die Leerlaufkupplung übertragen werden. Für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen ist der Hebel 24 um eine Achse 29 schwenkbar, die an einem Teil des Rahmens des Rollstuhls befestigt ist, von dem ein Winkelprofil 30 in der

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rig. 5 angedeutet ist. Damit ein geeigneter Hebelausschlag des Betätigungshebels 24 und die erforderliche Antriebskraft erhalten werden, hat der ubertragingsmechanismus 28 eine Zahnradübersetzung 31 mit einem Zahnsegment 32, das in einem Abstand von der Schwenkachse 29 des Hebels 24 angeordnet ist und mit diesem verbunden ist, so daß es an der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Hebels teil hat, sowie ein Zahnrad 33, das in das Zahnsegment eingreift. Dieses Zahnrad 33 ist starr mit der inneren Hülse 3 verbunden, die als Eingangsachse der Freilaufkupplung wirkt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Freilaufkupplung in der Fig. 5 nicht dargestellt, so daß im folgenden die übrigen Figuren der Zeichnung zur Erläuterung mit herangezogen werden.

Die Fig. 5 läßt weiter erkennen, daß das Zahnsegment 32 starr mit einem Schwenkarm 34 verbunden ist, durch den der Hebel 24 die Schwenkbewegung um die Achse 29 hin und her ausführen kann. Der Hebel 24 ist in dem Schwenkarm 34 mit einer Achse 35 angelenkt, die es ermöglicht, daß der Hebel im rechten Winkel zur hin- und hergehenden Antriebsbewegung ausgelenkt werden kann. Der untere Teil des Hebels erstreckt sich durch den Schwenkarm 34, so daß das untere Ende 36 des Hebels in Verbindung ist mit einem Zweiarmhebel 37, der um einen Gelenkstift 38 im Rahmen des Rollstuhls verschwenktverden kann. Bei der dargestellten Anordnung weist der Hebel zwei Arme auf, die an der Außenseite des unteren Endes 36 des Hebels 24 anliegen und vorteilhafterweise durch Federkraft derart vorbelastet sind, daß eine seitliche Verschwenkung des Antriebshebels zu einer Auslenkbewegung des Zweiarmhebels führt. Der zweite Arm des Hebels 37 ist als Greifklaue 38 gestaltet, die

ih eine Nut der frei beweglichen Hülse 6 eingreift und deren axiale Verschiebung aufgrund der Seitwärtsauslenkung des Antriebshebels 24 erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiels des Freilaufmechanismus ist in der Fig. 6 wiedergegeben, in der der Freilaufmechanismus zusammen mit einer Bremseinrichtung 45 die Nabe 40 eines Antriebsrades 22 (siehe Fig. 4) bildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bremse als Trommelbremse gestaltet, doch können auch andere Typen von Bremsen mit Vorteil eingesetzt werden. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, sind sowohl die Nabe 40 als auch das Zahnrad 33 frei auf einer Achse 41 drehbar. Das Zahnrad 33 ist in der erwähnten Weise starr mit der Innenhülse 3 verbunden und folglich auch mit der Außenhülse 4. Der Deutlichkeit halber kann der Hülsenteil als das drehbare Element betrachtet werden, das die Eingangsachse bildet, während die Trommel 1 als Ausgangsachse zu betrachten ist.

Der Antrieb des dargestellten Rollstuhls erfolgt durch Hin- und Herbewegungen der Betätigungshebel 24, wodurch der Freilaufmechanismus folgendermaßen arbeitet. Wenn eine Kraft auf einen Betätigungshebel 24 ausgeübt wird, um diesen um seine Achse 29 zu verschwenken, dann entsteht ein Drehmoment am Hülsenteil 2 infolge der Kraftübertragung über die Zahnradübersetzung 31. Wenn der Hebel in einer Richtung bewegt wird, so daß der Hülsenteil in der mit Pfeil 42 in Fig. 2 angedeuteten Richtung verschwenkt wird, kann vom Hülsenteil 2 über die Klemmkörper 8 eine Kraft über zwei Kontaktflächen übertragen werden, zum einen die Ober-

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fläche zwischen dem Klemmkörper und dem Wandabschnitt 19 und zum anderen die Oberfläche zwischen dem Klemmkörper und der frei beweglichen Hülse 6. Von jedem der Klemmkörper 8 geht Kraft auf den zugehörigen Reibungsschuh 9 über zwei Kontaktflächen über, und zwar über die Kontaktfläche zwischen den äußeren Enden des Klemmkörpers 8 und dem Reibungsschuh und über die Kontaktfläche zwischen den Stiften 11 und einer der Wände der Nut 12, Durch die Schrägstellung der Klemmkörper 8 wird der Kraftfluß aufgeteilt in eine radial gerichtete Kraft und in eine tangential gerichtete Kraft, von denen die radiale Kraft für die Preßung zwischen Reibungsschuh und Trommel 1 sorgt, während die tangentiale Kraft sich als Reibungskraft auswirkt, die über den Reibungsbelag des Schuhs verteilt ist. In dieser Weise geht die übertragung eines Drehmomentes vom Betätigungshebel 24 über die Freilaufkupplung zum Antriebsrad 22 vor sich, das starr mit der Trommel 1 verbunden ist.

Damit die Reibungsschuhe 9 einen Druck gegen die Trommel 1 aufbauen können, müssen sie bereits vom ersten Augenblick mit der Trommel in Berührung sein. Dies wird durch Federn 16 sichergestellt, die unabhängig von der jeweiligen Lage der Reibungsschuhe 9 wirken.

Wenn der Betätigungshebel 24 so bewegt wird, daß der Hülsenteil 2 sich mit langsamerer Geschwindigkeit dreht als die Trommel 1, er entweder gänzlich stillsteht oder sich in entgegengesetzter Richtung dreht, das heißt in Richtung des Pfeiles 43 in Fig. 1, während die Trommel in der mit Pfeil 44 angedeuteten Richtung um-

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läuft, dann kann keine Kraftübertragung stattfinden, so daß die Kupplung sich dann im Freilaufzustand befindet. Wegen der Federbelastung der Reibschuhe 9 versuchen diese jedoch, der Trommel zu folgen. Sie werden aber durch die Stifte 11 und 15 zurückgehalten, da die Stifte sich in der Führung der zugehörigen Nuten 12 und 14 befinden.

Wenn beispielsweise von Vorwärts-antrieb auf Rückwärtsantrieb umgeschaltet werden soll, werden die Antriebshebel 24 seitwärts verschwenkt, wodurch die frei bewegliche Hülse 6 axial verschoben wird mit Hilfe der Greifklaue 39 am Doppelhebel 37, was zur Folge hat, daß sich die Aussparungen 18 in der Hülse 6 in Gegenüberstellung zu den Kammern 7 (Fig. 3) kommen, so daß die Klemmkörper 8 nun die Möglichkeit haben, von dem einen Wandabschnitt 19 der Kammer 7 zum anderen Wandabschnitt 20 umzuschwenken. Dieses Umschwenken creschieht durch Bewecren des Antriebshebels 24 um eine Strecke nach vorn» wenn von Vorwärtsantrieb auf Rückwärtsantrieb umgeschaltet werden soll, und um eine Strecke nach hinten, wenn von Rückwärtsantrieb wieder auf Vorwärtsantrieb umgeschaltet werden soll, wodurch der Hülsenteil 2 verschwenkt wird und die Kante der Nute 14 den Stift 15 der Klemmkörper 8 erfaßt. Da die Reibungsschuhe 9 bewegungslos an der Trommel 1 anliegen (es wird angenommen, daß der Rollstuhl stillsteht), werden die Klemmkörper 8 in der obengenannten Weise verschwenkt. Wenn sie dann an der Wand 20 der Kammer 7 angelangt sind (strichpunktierte Stellung in Fig. 2), dann kann die frei bewegliche Hülse 6 wieder zurück in ihre Ausgangslage bewegt werden, und nun kann der Rollstuhl in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wer-

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den. Die Feder 16 sorgt dafür, daß die Klemmkörper 8 in Anlage an der Wand bleiben und die Rückstellbewegung der frei beweglichen Hülse 6 nicht behindern.

Wenn der Hülsenteil 2 als ein integrales Teil gestaltet wäre, würde nur einer der Reibschuhe 9 wegen der unumgänglichen Maßabweichungen einen Druck aufbauen und Drehmoment übertragen, da eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Teilen der Kupplung dann unmöglich ist, wenn einer der Reibungsschuhe eingegriffen hat. Dies ergäbe eine schiefe Belastung, was schnell zur Beschädigung der Lager und der Radnabe führen könnte. Damit so etwas verhindert wird, hat die frei bewegliche Hülse das radiale Spiel erhalten, wodurch der Klemmkörper 8, der zuerst an die Hülse 6 anstößt, wenn der Antriebshebel 24 verschwenkt wird, die Hülse vor sich herschiebt, bis sie auch mit dem zweiten Klemmkörper in Berührung ist, und erst dann wird der Druck aufgebaut (siehe Fig. 2). Somit hat die frei bewegliche Hülse 6 die Stellung eingenommen, in der sie den Klemmkörpern 8 angepaßt ist, und damit sind die Radialkräfte in der Nabe untereinander ausgeglichen.

Die Verschiebung zwischen Vorwärtsantrieb und Rückwärtsantrieb kann ebenfalls vorgenommen werden, wenn sich der Rollstuhl mit geringer Geschwindigkeit bewegt. In diesem Zusammenhang ist es nötig,-daß die Längsbewegung des Antriebshebels 24 im Schaltaugenblick schneller ausgeführt wird als es der Rollgeschwindigkeit des Stuhls entspricht. Je schneller der Rollstuhl sich bewegt, desto schwieriger ist es deshalb umzuschalten, was bedeutet, daß praktisch in der Vorrichtung eine Sicherheitsvorkehrung

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eingebaut ist gegen ungewolltes Schalten bei höherer Geschwindigkeit, so daß damit eine wesentliche Forderung erfüllt ist, die bei der Gestaltung der Erfindung zugrundelag. Ein Schalten unter diesen Umständen würde nämlich ein Sicherheitsrisiko bedeuten, da die Achse blockiert werden könnte und der Antriebshebel 24 dann in Drehrichtung des Rades in der Richtung der Stuhlbewegung gerissen werden könnte was darin endet, daß das Rad blockiert, wenn der Hebel eine Anschlagstellung erreicht. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme gegen Blockieren der Räder für den Fall, daß trotz allem ungewollt geschaltet wird, können Vorkehrungen getroffen werden, die es möglich machen, daß der Antriebshebel über seine normale Anschlagsstellung hinaus gehen kann, wenn ein bestimmtes Moment auftritt. Wenn diese Stellung dann erreicht ist, kommt das Zahnsegment außer Eingriff mit dem Zahnrad, so daß die Nabe dann vom Hebel abgekuppelt ist. Dieses Auskuppeln kann auch verwendet werden, wenn der Stuhl von einer ^; fremden Person geschoben wird.

Der Deutlichkeit halber wurde oben angedeutet, daß die frei bewegliche Hülse 6 mit Aussparungen 18 versehen ist. Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, daß die Hülse 6 mit Vorteil ohne Aussparungen 18 und dafür mit einer Breite ausgebildet wird, die so angepaßt ist, daß bei einer bestimmten Axialverschiebung der Hülse 6 die Unterseite der Kammern 7 ganz frei ist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Freilaufmechanismus, bei dem eine Anzahl von Klemmkörpern vorhanden ist, die unter Antriebsbedingungen eine Drehmomentübertragung zwischen einem antreibenden Teil und einem getriebenen Teil in einer bestimmten Antriebsrichtung vornehmen können und die im Freilaufzustand zulassen_{ daß der angetriebene Teil schneller läuft in der Antriebsrichtung als der treibende Teil, wobei die Klemmkörper in der Antriebssituation derart angeordnet sind, daß sie aufgrund einer Reibungskraft und der Antriebsbedingungen sich gegenüber wenigstens dem antreibenden und dem getriebenen Teil verschwenken und in einem Zwischenraum verklemmen, der zu dem Zweck zwischen Kontaktflächen des treibenden und des getriebenen Teils mit den Klemmkörpern vorgesehen ist, wobei die Klemmkörper eine derartige Gestalt und Anordnung haben, daß eine weitere Verschwenkbewegung zu einer Dimensionsvergroßerung zwischen den Kontaktflächen der Klemmkörper führt, wodurch die Kraftübertragung stattfinden kann, während im Freilaufzustand die Klemmkörper in der Gegenrichtung verschwenkt werden unter dem Einfluß der Reibung an dem treibenden und dem getriebenen Teil und die Form und Anordnung dazu derart ist, daß jede weitere Verschwenkung in der Freilaufschwenkrichtung zu einer Dimensionsverringerung zwischen den Kontaktflächen führt, so daß dann keinerlei Kraftübertragung mehr stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (8) aus einer ersten schräg geneigten Stellung, in der Antriebsbedingungen in

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der einen Richtung herrschen, in eine entgegengesetzt schräg geneigte Stellung stellbar sind, in der Antriebsbedingungen in der entgegengesetzten Richtung herrschen, und daß'wenigstens eine der Kontaktflächen (6) aus dem Bewegungsbereich der Klemmkörper (8) entfernbar ist, wodurch Raum für das Umschwenken aus der einen Schrägstellung in die andere zur Verfügung steht.
2. Freilaufmechanismus mach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (8) in einem Bereich (13) einer Ringkammer zwischen der Außenfläche einer Innenhülseneinheit (4,6), die gemeinsam mit dem treibenden (oder getriebenen)Teil drehbar ist, und der Innenfläche einer Außenhülse (1), die gemeinsam mit dem getriebenen (oder treibenden) Teil drehbar ist, eingelagert sind,? welche Flächen die Kontaktflächen darstellen, und daß die Klemmkörper (8) langer sind als die radiale Abmessung des Ringspa■ces, in dem sie eine Schräglage in der die Antriebsrichtung bestimmenden Richtung einnehmen, und daß die erste Hülseneinheit (4,6) um eine Strecke axial aus dem Bereich der Klemmkörper (8) heraus verschiebbar ist, so daß zur Antriebsrichtungsänderung die Klemmkörper aus einer Schrägstellung in die andere umklappbar sind.
3. Feilaufmachanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (8) über zwischengefügte Reibschuhe

(9) gegen die Außenhülse (1) pressen.
4. Freilaufmechanismus nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als innere Kontaktfläche für die Klemmkörper (8) dienende Hülseneinheit zum einen durch eine Hülse (6) und zum anderen durch eine Wand (19) gebildet ist, die quer zum

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:λ£ι_ ςε j !.2.'LtUiIg der Eülsa verläuft und sich an einem mit demselben Antriebsteil der Hülse dreLsnden Element (4) befindet, in
welcher Verbindung die Hülse (€) der axial verschiebbare Teil
ist.
5. Freilaufmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da3 die Hülse (6) frei beweglich angeordnet ist.
ο . Freilaufmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Antriebshebel (24) , über den dem Äntriebsteil (4_y6) eine Hin- und Her-Schwenkbewegung erteilbar
ist.
7. Freilaufmeehanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Teil der Antriebseinrichtung ausgebildete
Schalteinrichtung (31) zwischen den Antriebshebel (24) und den
Antriebsteil (4,6) gekuppelt ist.
8. Freilaufmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die frei bewegliche Innenhülse (6) über den Antriebshebel (24) axial verschiebbar ist.
9. Freilaufmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (245 auf einer Achse C29) mit Hilfe
eines verschwenkbaren Arms (34j hin- und herbewegbar gelagert ist und daß der JLittriebshebel (241 im. Schwenkarm (34} auf einer Achse (35), eis zur Schwenkachse (29) quer verläuft_ff schwenkbar gelagert ist.

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"1 O. Freilaufmechanisiaus nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (24) sich durch den Schwenkarm (34) hindurch erstreckt und mit einem Hebel (37) in Verbindung ist, der eine Kupplungseinrichtung (39) aufweist, über den die frei bewegliche Hülse (6) axial verschiebbar ist.

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to .

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