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Vorrichtung zum Verschwenken der Bein-
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stütze eines Rollstuhles Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Verschwenken der Beinstütze eines Rollstuhles gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Rollstühle mit verschwenkbaren und arretierbaren Beinstützen sind
bereits bekannt. Sie haben aber den Nachteil, daß die Vorrichtung zum Verschwenken
der Beinstütze entweder sehr kompliziert aufgebaut ist, oder viel Platz benötigt,
oder nur mit gro-Bem Kraftaufwand betätigt werden kann. Die meisten der in ihrer
Winkelstellung und damit auch in ihrer Höhe über dem Erdboden verstellbaren Beinstützen
lassen sich von der im Rollstuhl sitzenden Person nicht allein, d.h. ohne Hilfe
anheben oder absenken. In den meisten Fällen ist nur ein Absenken möglich.
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Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Vorrichtung zum Verschwenken
der Beinstütze eines Rollstuhles der eingangs angegebenen Art geschaffen werden,
die sich von der im Rollstuhl sitzenden Person leicht in Richtung sowohl des Absenkens
als auch des Anhebens bedienen läßt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß
Anspruch 1.
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In einer älteren Anmeldung (entsprechend der DT-OS 27 25 493) ist
zwar schon eine Vorrichtung zum Verschwenken einer Beinstütze durch die im Rollstuhl
sitzende Person beschrieben, welche einen Ratschenantrieb aufweist. Mit dieser Vorrichtung
kann jedoch ein kontrolliertes Verstellen der Beinstützenneigung und -höhe nur beim
Anheben der Beinstütze erfolgen, bei dem der Ratschenantrieb arbeitet; das Absenken
der Beinstütze erfolgt dagegen durch Schwerkrafteinwirkung unter Dämpfung der Bewegung
durch
eine Reibungsbremse.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dagegen sowohl das Anheben
als auch das Absenken gleichermaßen kontrolliert erfolgen. Die erfindunasgemäße
Vorrichtuna ist zudem auch noch einfacher aufgebaut, praktisch wartungsfrei und
störunanfällig.
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Ein ganz besonders wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist der, daß keine unbeabsichtigte Höhenverstellung durch unbeabsichtigte Bewegungen
der Beine mehr möglich ist.
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Derartige unkontrollierte Beinbewegungen werden verhältnismäßig oft
bei Spastikern angetroffen. Der Spindeltrieb sorgt aber für eine so hohe Untersetzung,
daß zum Verstellen der Gewindespindel eine extrem hohe Kraft auf das mit der Beinstütze
verbundene Tragglied erforderlich wäre. Derartige Kräfte werden bei dem unkontrollierten
Bewegen der Beine nicht erzeugt.
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Bei der erfindunasgemäßen Vorrichtung wird die Möglichkeit einer kontinuierlichen,
kontrollierten Höhen- und Neigungsverstellung in beiden Richtungen auf sehr einfache
Weise erhalten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich aus einfachen und preisgünstig
herzustellenden Teilen aufbauen und leicht montieren. Sie ist außerordentlich robust
und zeichnet sich durch extrem geringen Raumbedarf aus.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Gemäß Anspruch 2 ist die Ganghöhe des Spindeltriebes so klein, daß
der Spindeltrieb selbsthemmend ist. Dies ist nicht nur deshalb vorteilhaft, weil
in jedem Moment, insbesondere auch also während des Verstellens der Beinstütze,
eine unbeabsichtigte Verstellung, z.B. ein nach unten Klappen unter dem Einfluß
der Schwerkraft ausgeräumt ist. Zugleich wird durch die hohe Untersetzung des Spindeltriebes
aber auch erreicht, daß die zum Anheben der Beinstütze erforderliche Kraft nicht
groß
ist und auch von kranken Personen erbracht werden kann.
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In der Regel ist eine Verstellung der Beinstützenneigung nicht ständig
erforderlich. Bei der Weiterbildunn der Erfindung gemäß Anspruch 4 kann die Handhabe
zur bequemen Betätigung soweit hoch gezogen werden, daß sie im wesentlichen auf
Armhöhe steht. Während des Verstellens braucht sich die im Rollstuhl sitzende Person
also nicht zu bücken. Nach durchgefuhrter Einstellung wird die Handhabe dann wieder
nach unten verschoben und aus dem Arbeitsbereich der Hände der im Rollstuhl sitzenden
Person entfernt. Dabei ist die Handhabe gemäß Anspruch 5 vorzugsweise in der ausgefahrenen
Arbeitsstellung verriegelbar.
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Damit die Handhabe in ihrer Ruhestellung nicht irgendwie in die Gegend
steht, was z.B. beim Vorbeilaufen von anderen Personen oder beim Vorbeifahren an
Hindernissen sehr nachteilig wäre, ist die Handhabe in ihrer Ruhestellung vorzugsweise
mit dem Griff nach unten liegend arretiert (vgl. Anspruch 6).
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Erfolgt die tibertragung der Bewegung vom eigentlichen Spindeltrieb
auf das mit der Beinstütze verbundene Tragglied gemäß Anspruch 8 unter Verwendung
eines mehrere Hebel aufweisenden Übertragunasgestänges, so erhält man einerseits
eine besonders kompakte Anordnung bei großem Winkelhub des Traggliedes. Andererseits
läßt sich die Übertragungscharakteristik dieses Gestänges so einstellen, daß die
zum Verstellen der Beinstützenneigung in verschiedenen Winkelstellungen jeweils
erforderliche Kraft konstant ist. Arbeitet der Spindeltrieb direkt auf das Tragglied,
so wird diese Kraft umso größer, je mehr sich die Beinstütze der horizontalen Lage
annähert. Genauere Einzelheiten eines derartigen Ubertragungsgestãnges, die zu besonders
kompakten Abmessungen und zu dem Konstanhalten der Betätigungskraft beitragen, sind
in den Unteransprüchen 9 bis 15 angegeben.
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Da die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr klein baut, kann sie
ohne
weiteres auf einer abnehmbaren Beinstütze ängebracht'werden. Damit ist die gesamte
Vorrichtuna zum Verschwenken der Beinstütze in die Beinstütze selbst integriert.
Jegliche Bewegunsübertraguna zwischen dem Rollstuhl und der Beinstützen entfällt.
Die Dimensionen der Beinstütze bleiben weiterhin unverändert, auch ihr Gewicht wird
nur unwesentlich erhöht.
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In vielen Fällen ist eine Kurbel als Handhabe zum Betätigen des Spindeltriebes
weniger nünstig, insbesondere bei schwachen Personen. Vorzuqsweise wird daher qemäß
Anspruch 17 zum Betätigen der Gewindespindel ein Ratschenantrieb verwendet, dessen
Betätigungshebel in einer vertikalen Ebene hin- und herbewegbar ist.
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Derartige Bewegungen können durch die Armmuskulatur besonders gut
erzeugt werden.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführunesbeispieles
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1: einen Rollstuhl mit angesetzter, verschwenkbarer Beinstütze und mit einem
Schwenktrieb zum Anheben und Absenken der letzteren; Fin. 2: eine perspektivische
Ansicht der abgenommenen Reinsitze und des Schwenktriehes in vergrößertem Maßstab;
Fiq. 3: einen Schnitt durch den Schwenktrieb der Beinstütze; und Fig. 4: eine schematische
Darsteilunn der verschiedenen Hebel des Übertragungsgestänges des Schwenktriebes
in verschiedenen Stellungen des Arbeitshubes des Spindeltriebes.
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In Fiq. 1 ist ein Rollstuhl 1 mit zwei großen antreibbaren Räderen
und
zwei kleineren, frei laufenden Rädern 3 dargestellt.
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Diese sind an einem aus Rohren hergestellten Rahmen 4 drehbar angebracht.
Oberhalb der frei laufenden kleinen Räder 3 hat der Rahmen 4 jeweils ein vertikal
verlaufendes Rohr 5, von dem jeweils eine insgesamt mit 6 bezeichnete Beinstütze
getragen ist.
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Der Körperbehinderte sitzt auf einer Sitzfläche 7. Die Beinstützen
6 sind lösbar mit dem Rahmen 4 verbunden, wozu ein Befestigunqsrohr 11 der Beinstütze
in eine Aufnahme 8 einsetzbar ist.
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Eine Flügel schraube 9 dient zum Fixieren des Befestigungsrohres 11
in der Aufnahme 8.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat die Beinstütze ein Tragrohr 10,
an dessen einem Ende eine verschwenkbare Fußplatte 12 angeordnet ist. Auf halber
Höhe befindet sich auf dem Tragrohr 10 eine einstellbare Wadenstütze 13. Das Tragrohr
10 ist über einen insgesamt mit 14 bezeichneten Schwenktrieb an dem Befestigungsrohr
11 abgestützt.
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Die Winkelstellung der Beinstütze 6 ist über eine Kurbel 15 einstellbar,
die das getriebene Teil des Schwenktriebes 14 darstellt.
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Nachstehend wird nun unter Bezugnahme auf Fiq. 3 der Aufbau des Schwenktriebes
14 näher erläutert: In dem Befestiungsrohr 11, das quadratischen Ouerschnitt aufweist,
ist durch zwei Axiallager 16 und 17 eine <,ewindespindel 18 in vorgegebener Axialstellung
drehbar gelagert. Eine unter dem unteren Axiallager vorgesehene Gewindehülse 19,
die in einem fest mit dem Befestigunqsträger 11 verbundenen Gewindeflansch 20 läuft,
dient zur Einstellung des Spieles der Axiallager. Die Gewindespindel 19 hat eine
durchgehende zentrale Ausnehmung 21, in der ein Kopfteil 22 verschiebbar ist. Das
letztere hat seinerseits ebenfalls eine zentrale Bohrung 23, und durch diese erstreckt
sich eine Schraube 24 hindurch, über
die das Kopfteil 22 mit einer
Antriebswelle 25 verbunden ist, wobei es an einer unteren Schulter 26 der Antriebswelle
anliegt.
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Die Antriebswelle 25 hat sechseckigen Querschnitt und erstreckt sich
axial verschiebbar durch einen oberen Splndelabachnltt 27 hindurch, der eine komplementäre
sechseckige Offnung 28 aufweist.
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Auf diese Weise ist die Antriebswelle 25 drehschl(Lssig, jedoch axial
verschiebbar mit der Gewindespindel 18 verbunden.
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Die Antriebswelle ist 3 bis 5 mal so lang wie die Gewindespindel,
kann jedoch in Letztere vollständig eingefahren bzw.
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hindurchgesteckt werden. Zum federnd nachgiebigen Verriegeln der Antriebswelle
in ihrer ausgefahrenen Arbeitsstellung ist sie in ihrem unteren Abschnitt mit einer
Ringnut 29 versehen, in die eine von einem fest mit dem Befestigungsrohr 11 verbundenen
Gehäuse 30 getragene Bügelfeder 31 mit im wesentlichen U-förmiger Gestalt einrasten
kann.
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An das obere Ende der Antriebswelle 25 ist ein Lagerkugel 32 mit zwei
vertikal nach oben verlaufenden Flanschen angeschweißt, und in diesem Lagerkugel
ist die Kurbel zum eine horizontale Achse verschwenkbar gelagert. Der Kurbelarm
hat quadratischen Ouerschnitt, und in den Lagerkugel 32 ist eine Blattfeder 34 eingesetzt,
durch welche die Kurbel federnd entweder in die in der Zeichnung dargestellte Stellung
mit nach oben weisendem Griff 35 oder in eine mit dem Griff 35 nach oben weisende
Arbeitsetellung vorgespannt ist.
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In die Oherseite des Gehäuses 30 ist eine Schraube 36 eingeschraubt,
die zu.samn.en mit einer in der Oberseite der Kurbel ausgeLildeten Ausnehmung 37,
die die Kurbel in der in Fig. 3 gezelqten Winkelstellung mechanisch arretieren kann.
Zur Vermeidung von Geräuschen ist auf die Schraube 36 eine Gummikappe 38 aufgesetzt.
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Auf der Gewindespindel 18 läuft eJne Gewindemuffe 49 nit einem
radial
abstehenden Lagerbügel sq, an dem mittels eines Stiftes 51 ein hebel 52 angelenkt
ist der über einen mittels eines Stiftes 54 gelenkig mit seinem anderen Ende verbundenen
zweiten Hebel 53 mit dem Tragrohr 10 verbunden ist. Der Hebel 53 ist über einen
Stift 55 an das Tragrohr 10 angelenkt. Der erste Hebel 52 ist üher einen weiteren
Stift 56 am freien ende eines Traghebels 57 angelenkt, dessen anderes ende über
einen Stift 58 drehbar. im Gehäuse 30 gelagert ist. Die Laqerung des Tragrohres
10 am Gehäuse 30 erfolgt über eine mit seinem Ende verbundene Lagerbuchse 59 und
einen Stift 60.
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Man erhält so eine sehr kompakte Aufhängung für die Beinstütze mit
inteariertem Schwenktrieb. Dieser Schwenktrieb kann trotz seiner. aerinaen Abmessungen.
eine sehr große Verschwenkung der Beinstütze durchführen, wie nachstehend unter
Bezugnahme auf Fig. 4 noch genauer daroelent werden wird. In der Regel werden die
Beinstützen aber nie soweit, abgesenkt, -daß die Beine frei senkrecht nach unter
hängen. Deshalb braucht auch der Schwenktrieb nicht auf eine Schwenkbewegung über
volle 900 ausgelegt zu sein. Im Hinblick auf möalichst kompakte Abmessungen ist
das Tragrohr 10, wie bei 61 gezeigt, abgeknickt ausgebildet, derart, daP sein unterer
Endabschnitt 62 im angehobenen Zustand im wesent)ichen horizontal verläuft (und
damit auch die Beinstütze und insbesondere die Wadenstütze) und daß das Trarohr
10 bei voll abgesenkter Beinstütze in geringem Abstand vom Befestigungsrohr 11 steht.
Auf diese Weise ist die Verschwenkung des Traarohres symmetrisch aufgeteilt auf
einen ]inks einer durch den Stift 60 gehenden Ebene liegenden ersten Teil des Arbeitshubes
und einen rechts dieser Ebene liegenden zweiten Teil des Arbeitshubes.
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In Fin. 4 sind die Achsen der Stifte 51, 56, 54, 55, 58, 60 entsprechenden
Durchstoßpunkte der Drehachsen durch die Zeichenebene in dieser Reihenfolgemit A,
R, C, D, E, F bezeichnet. Bei dem hier betrachteten übertragungsgestänge zwischen
Cewindemuffe
49 und Traarohr 10 ist der Punkt P auf einem Kreis um den Punkt E und der Punkt
D auf einem Kreis um den Punkt F zwanasaeführt. Der Lanernunkt R für den ersten
Hebel 52 ändert sich also mit der axialen Stellung der Gewindemuffe 49. Damit wird
ein variables Übersetzungsverhältnis erhalten, derart, daß eine Komnensation der
mit dem Hochfahren der Beinstütze verqrö-Berten Gewichtskomnonente von Fuß und Beinstütze
erhalten wird.
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Dies läßt sich qualitativ aut aus der Fis. 4 ersehen, in der der Arbeitshub
des Spindel triebes in 10 äquidistante Schritte unterteilt ist und die Laae der
Punkte B und D für diese Schritte durch kleine Kreise bzw. Kreuze wiedergegeben
sind. Die Lage der Hebel 52 und 53 ist jeweils dünn ausgezogen dargestellt. Das
Traarohr 10 ist in den beider Endlaaen stark ausaezogen dargestellt, in den Zwischenstellungen
überhaupt nicht. Man erkennt, daß die Punkte D umso näher beieinander liegen, je
höher die Beinstütze gestellt ist. Man benötigt zum Anheben der Beinstütze und des
auf ihr ruhenden Beines also in den verschiedenen Winkelbereichen eine im wesentlichen
aleichbleibende Kraft. Damit ist auch die Selbsthemmunn des Spindel triebes bei
verschiedener Winkelstelluna der Beinstütze gleichermaßen nut. Außerdem erfolgt
so das Verschwenken der Beinstütze in der Umgebung der unteren Endlage, bei der
keine großen Gewichtsverlagerungen erfolaen, sehr rasch.
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Die Abstände zwischen der verschiedenen Drehachsen betragen bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 BC:cD:RE:DF:An = 1:2:3,2:4,5:4,5.
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Die Strecke CD beträgt ahsolut 1,75 cm; der Winkel zwischen der Geraden
AF und der Horizontalen beträgt etwa 200.
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Man sieht, daß der Schwenktrieb sehr kompakt baut, er kann also ohne
weiteres an eine abnehmhare neinstütze angebaut werden.