DE2832834A1 - Steuerschaltung fuer einen elektrisch getriebenen krankenrollstuhl o.dgl. - Google Patents

Steuerschaltung fuer einen elektrisch getriebenen krankenrollstuhl o.dgl.

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DE2832834A1
DE2832834A1 DE19782832834 DE2832834A DE2832834A1 DE 2832834 A1 DE2832834 A1 DE 2832834A1 DE 19782832834 DE19782832834 DE 19782832834 DE 2832834 A DE2832834 A DE 2832834A DE 2832834 A1 DE2832834 A1 DE 2832834A1
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Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzei Patentanwälte
26. Juli 1978
Möhlstraße37 D-8000 München 80
Everest & Jennings, Inc. Tel■ 089/982085-87
Los Angeles, CaI., USA Telex: 0529802 hnkld
Telegramme: ellipsoid
Steuerschaltung für einen elektrisch getriebenen Kranken-
rollstuhl o.dgl.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Krankenrollstühle und betrifft insbesondere eine elektrische Steuerschaltung für elektrisch betriebene bzw. angetriebene Krankenrollstühle, durch die die Gefahr für elektrische Schäden weitgehend ausgeschaltet und ein verbesserter, sicherer Betrieb des Rollstuhls gewährleistet wird.
Bisherige Krankenrollstühle mit Elektroantrieb sind im allgemeinen mit zwei Elektromotoren versehen, von denen je einer mit jeweils einem der großen Hinterräder des Rollstuhls antriebsmäßig verbunden ist. Mittels einer entsprechenden, durch den Rollstuhlbenutzer betätigbaren Schalteranordnung kann der Rollstuhl in Geradeaus-Vorwärtsfahrt versetzt werden, indem beide Motoren gleichzeitig eingeschaltet werden. Ein Abbiegen oder Wenden nach rechts oder links erfolgt durch entsprechendes Einschalten des linken bzw. des rechten Radmotors. Rückwärtsfahren wird durch Umpolung des BatterieStroms zu den Motoren ermöglicht, so daß diese in Gegenrichtung umlaufen und dadurch den RoIl-
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stuhl im Rückwärtsgang antreiben. Ein Drehen des Rollstuhls an Ort und Stelle ist dadurch möglich,daß der linke Motor in der einen und der rechte Motor in der entgegengesetzten Richtung in Drehung versetzt wird.
Vorzugsweise sind die beiden Radantriebsmotoren Gleichstrommotoren mit Permanentmagneten. Derartige Motoren besitzen, jedoch die Eigenart, daß sie beim Ausrollen oder bei Bergabfahrt ("Schiebebetrieb") des Rollstuhls als Generator wirken, und dabei einen Strom durch die verschiedenen Steuerschalter schicken, so daß diese häufig durchbrennen. Zur Vermeidung dieses Problems sind Rollstühle mit Motoren gebaut worden, die anstelle eines Permanentmagneten eine Feldspule aufweisen. Beim Abschalten des Motors wird hierbei das durch die Feldspule erzeugte Magnetfeld ebenfalls aufgehoben, wodurch das Problem, daß die Motoren als Generatoren arbeiten, vermieden wird, Andererseits fällt beim Stromlosmachen der Motoren das von der Feldspule erzeugte Magnetfeld zusammen, was zur Entstehung von großen Gegenspannungsspitzen führt, die ihrerseits die empfindlichen, in der Schalteranlage verwendeten Mikroschalter zerstören können.
Bei den derzeit gebräuchlichen, elektrisch angetriebenen Rollstühlen ergeben sich bei Verwendung sowohl von Permanentmagnetmotoren als auch von Feldspulenmotoren noch weitere Schwierigkeiten. Beispielsweise betätigt der Benutzer zum Durchfahren einer Rechtskurve normalerweise nur den linken Radantriebsmotor. Der rechte Motor läuft dabei lediglich leer mit, und sofern nicht eine gewisse Bremswirkung auf das rechte Rad ausgeübt wird, ist die Steuerung des Wendeoder Kurvenfahrvorgangs ziemlich schwierig. Ähnliche Schwierigkeiten treten aus denselben Gründen auch beim Durchfahren einer Linkskurve bzw. beim Wenden nach links auf. Neben dem Problem, daß die Motoren im "Schiebebetrieb" des Rollstuhls als Generatoren wirken, kann schließlich ein solcher Schiebe-
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betrieb, d.h. eine Ausrollbewegung des Rollstuhls selbst gefährlich sein, wenn die einzige Möglichkeit zur Verlangsamung des Rollstuhls darin besteht, die Motoren auf Rückwärtsdrehung umzuschalten.
Die Erfindung bezweckt damit die Ausschaltung der den bisherigen Konstruktionen anhaftenden Mängel durch Schaffung einer verbesserten elektrischen Steuerschaltung für einen Krankenrollstuhl, mit der die bisher möglichen Schäden und Unbequemlichkeiten vermieden werden sollen und die einen verbesserten Betrieb des Rollstuhls gewährleistet.
Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Steuerschaltung dieser Art, bei welcher Permanentmagnet-Gleichstrommotoren verwendet werden können, so daß die Verwendung von Feldspulen und das Auftreten von Spannungsspitzen beim Abschalten der Motoren vermieden werden, während die Generatorwirkung dieser Motoren unter Vermeidung der bei den bisherigen Permanentmagnet-Gleichstrommotoren auftretenden Nachteile vorteilhaft ausgenutzt wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Steuerschaltung für einen elektrisch angetriebenen Krankenrollstuhl o.dgl. mit Radantriebs -Motoren, einer Batterieeinrichtung bzw. Stromversorgung und einem Schaltermechanismus zum Speisen der Motoren von der Stromversorgung her bei Betätigung dieses Mechanismus, erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Widerstandseinrichtung und eine zwischen die Motoren und den Schaltermechanismus so eingeschaltete Schaltung, daß die Widerstandseinrichtung bei unbetätigtem Schaltermechanismus über die zu den Motoren führenden Leitungen geschaltet und bei betätigtem Schaltermechanismus von diesen Leitungen getrennt ist.
In bevorzugter Ausführungsform besteht die Widerstandseinrichtung aus zwei Widerständen in solcher Schaltung, daß
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sie die Minus- und Plus-Eingangsleitungen zu rechtem und linkem Radantriebsmotor nebenschließen bzw. shunten, wenn diese Motoren deaktiviert sind.
Bei der vorstehend umrissenen Anordnung wird ein Durchbrennen von Schaltern durch Absorbieren des beim Ausrollen des Rollstuhls erzeugten Stroms verhindert. Außerdem ermöglichen die Widerstände ein dynamisches Abbremsen des Rollstuhls beim Ausrollen bzw. im sog. Schiebebetrieb, wodurch die Steuerung des Rollstuhls wesentlich erleichtert wird. Weiterhin wird ein leichteres Lenken gewährleistet, wenn zum Durchfahren einer Kurve nur einer der Motoren an Spannung gelegt wird, wobei durch den Widerstands-Nebenschluß des abgeschalteten Motors wiederum eine dynamische Bremswirkung geboten wird, die eine leichtere Durchführung des Kurvenfahr- oder Wendevorgangs auf kleinerem Wendekreis ermöglicht.
Falls die Antriebsmotoren anstelle von Permanentmagneten Feldspulen verwenden, werden durch die Anordnung der Widerstände Spannungsspitzen absorbiert, die beim Zusammenbrechen des Magnetfelds auftreten, wodurch wiederum ein Schutz für die Schalter gewährleistet wird. Im Fall von Permanentmagnet-Gleichstrommotoren steuern die Widerstände den beim Ausrollen bzw. im Schiebebetrieb erzeugten Strom auf die erwähnte Weise.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf einen elektrisch angetriebenen Krankenrollstuhl zur Veranschaulichung der für seinen Antrieb benötigten Grundbauteile,
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Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 zur Darstellung der verwendeten Schaltereinrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 zur Veranschaulichung bestimmter Bauteile des Schalters nach Fig. 2 und
Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild einer Steuerschaltung mit Merkmalen nach der Erfindung.
Der elektrisch· angetriebene Rollstuhl, insbesondere Krankenrolls tuhl 10 gemäß Fig. 1 umfaßt die üblichen linken und rechten Armlehnen 11 bzw. 12, einen Sitz 13 und eine. Rückenlehne 14.
Weiterhin sind großen Durchmesser besitzende, linke und rechte Hinterräder 15 bzw. 16 und normalerweise auch - nur teilweise dargestellte - linke und rechte vordere Stützoder Lenkräder 17 bzw. 18 vorgesehen. Zwei Fußstützen 19 und 20 sind in ausgeklappter Stellung dargestellt. Die Vorwärtsfahrtrichtung des Rollstuhls ist durch den Pfeil an der Oberseite von Fig. 1 angedeutet.
Der Rollstuhl weist weiterhin einen linken und einen rechten Radantriebs-Motor 21 bzw. 22 auf. Diese Motoren sind über entsprechende Antriebsverbindungen, wie Antriebsketten 23 bzw. 24, jeweils getrennt antriebsmäßig mit den Hinterrädern 15 bzw. 16 verbunden. Im unteren Bereich des Hecks des Rollstuhls ist eine geeignete Stromversorgung z.B. in Form von zwei 12-V-Akkumulatoren 25 und 26 vorgesehen.
Ein in ein Gehäuse 27 eingebauter, von Hand betätigbarer Schaltermechanismus umfaßt einen lotrechten Hebel 28; dieser Mechanismus ist an einem beliebigen geeigneten Abschnitt
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des Rollstuhlrahmens anbringbar. Normalerweise, wenn nämlich der Benutzer seine rechte Hand gut gebrauchen kann, befindet sich dieser manuell betätigbare Schaltermechanismus, wie dargestellt, am Vorderteil der rechten Armlehne 12.
In der Schnittansicht von Fig. 2 sind weitere Einzelheiten des Schaltermechanismus veranschaulicht. Dieser Mechanismus umfaßt um den lotrechten Hebel 28 herum angeordnete linke und rechte vordere sowie linke und rechte hintere Schalterarme 29a, 29b; 30a, 30b; 31a, 31b bzw. 32a, 32b. Die ersten beiden, jeweils ein Paar bildenden Schalterarme sind so angeordnet, daß sie durch eine gemeinsame Federplatte 33 für ersten und zweiten Schalterarm 29a bzw. 29b gleichzeitig betätigbar sind. Ähnliche Federplatten 34, 35 und 36 sind jeweils für das rechts vorn, das links hinten bzw. rechts hinten gelegene Schalterpaar vorgesehen. Die Federplatten selbst sind so angeordnet, daß sie mit einer ringförmigen Erweiterung 37 des lotrechten Hebels 28 beaufschlagbar sind.
Fig. 3 veranschaulicht deutlicher den lotrechten Hebel 28 mit der ringförmigen Erweiterung bzw. dem Ringwulst 37, der an den Federplatten 33 und 36 für das linke vordere bzw. das rechte hintere Schalterpaar angreift. Gemäß Fig. 3 ist für das untere Ende des Hebels 28 eine Universalgelenklagerung 38 vorgesehen, so daß der Hebel unter Bewegung des Ringwulstes 37 in einer im allgemeinen waagerechten Ebene nach vorn, nach hinten, nach links, nach rechts und in beliebiger diagonaler Richtung dazwischen kippbar ist.
Gemäß Fig. 2 sind die verschiedenen Schalterpaare relativ zum Hebel 28 so angeordnet, daß die betreffenden Schalter zum Antreiben des Rollstuhls in einer Richtung entsprechend der Kipprichtung des Hebels 28 betätigbar sind.
Durch unmittelbare Vorwärtsbewegung des Hebels 28 können
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somit die linken vorderen und rechten vorderen Schalterarmpaare zum Schließen der zugeordneten Schalter gleichzeitig betätigt werden. Ebenso können durch Rückwärtsbewegung des Hebels 28 die linken hinteren und rechten hinteren Schalterarmpaare zum Schließen der Schalter gleichzeitig betätigt werden. Bei unmittelbarer Linksbewegung des Hebels 28 werden auf ähnliche Weise die linken vorderen und linken hinteren Schalterarmpaare gleichzeitig betätigt, während bei einer unmittelbaren Rechtsbewegung des Hebels 28 die rechten vorderen und rechten hinteren Schalterarmpaare entsprechend betätigt werden. Außerdem können die verschiedenen Schalterarmpaare jeweils einzeln und ohne Beeinflussung anderer Schalterarmpaare zum Schließen der zugeordneten Schalter betätigt werden, wenn der Hebel 28 in Diagonalrichtung unmittelbar gegen das betreffende Schalterarmpaar hin bewegt wird.
Wenn das linke vordere Schalterarmpaar 29a und 29b sowie das rechte vordere Schalterarmpaar 30a und 30b so geschaltet sind, daß sie bei Betätigung, d.h. bei geschlossenen Schaltern den rechten bzw. den linken Radantriebs-Motor an Spannung legen, werden bei unmittelbarer Vorwärtsbewegung des Hebels 28 ersichtlicherweise die betreffenden Schalter gleichzeitig geschlossen, so daß die Räder des Rollstuhls in Vorwärtsrichtung angetrieben werden, weil beide Motoren an Spannung liegen. Die linken und rechten hinteren Schalterarmpaare arbeiten ähnlich, jedoch unter Umkehrung der Polarität der den Motoren eingespeisten Spannung, so daß bei unmittelbarer Rückwärtsbewegung des Hebels 28 die beiden Motoren in Rückwärtsrichtung umlaufen und der Rollstuhl rückwärts fährt.
Wenn der Hebel 28 unmittelbar nach links bewegt wird, so daß das linke vordere Schalterarmpaar und das linke hintere Schalterarmpaar betätigt werden, wird der rechte Radantriebs-
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Motor in Vorwärtsrichtung und der linke Motor in Rückwärtsrichtung in Drehung versetzt, so daß der Rollstuhl unmittelbar bzw. auf der Stelle nach links dreht. Eine ähnliche Drehbewegung, jedoch nach rechts, wird dann eingeleitet, wenn der Hebel 28 unmittelbar nach rechts umgelegt wird, so daß er die rechten vorderen und rechten hinteren Schalterarmpaare gleichzeitig betätigt.
Wenn der Hebel 28 in Diagonalrichtung bewegt wird, so daß er beispielsweise nur am linken vorderen Schalterarmpaar angreift, wird nur der rechte Antriebsmotor eingeschaltet, so daß der Rollstuhl allmählich nach links bzw. in der Richtung der Bewegung des Hebels 28 schwingt. Ebenso wird bei Betätigung des rechten vorderen Schalterarmpaars mittels des Hebels 28 nur der linke Radantriebs-Motor an Spannung gelegt und dadurch eine allmähliche Drehung des Rollstuhls nach rechts eingeleitet.
Im folgenden ist anhand von Fig. 4 die Steuerschaltung zur Verbindung des Schaltermechanismus mit den Motoren und den Batterien für den Antrieb des Rollstuhls näher beschrieben.
Gemäß dem Schaltbild von Fig. 4 sind die verschiedenen Schalterarme, die gemäß Fig. 2 tatsächlich die Form von Mikroschalter-Steuerknöpfen besitzen, entsprechend der Darstellung von Fig. 2 relativ zum lotrechten Steuerhebel angeordnet, nur mit dem Unterschied, daß die beiden, je ein Schalterarmpaar bildenden Arme zur Erleichterung der Beschreibung der Schaltung jeweils hintereinander angeordnet dargestellt sind.
Die beiden linken vorderen Schalterarme 29a und 29b sind im linken oberen Teil von Fig. 4 dargestellt. Die anderen Schalterarmpaare sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet, und die Betätigung dieser Schalterarme zum
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Schließen der zugeordneten Schalter erfolgt durch Bewegung des in der Mitte von Fig. 4 im Schnitt dargestellten Hebels 28 in Richtung der gestrichelten Linien.
Im oberen Teil von Figo 4 sind zwei Leitungen 39 und 40 dargestellt, welche den ersten Schalterann 29a der beiden linken vorderen Schalterarme mit dem zweiten Schalterarm 32b des rechten hinteren Schalterarmpäars bzw. den zweiten Schalterarm 29b des linken vorderen Paars mit dem ersten Schalterarm 32a des rechten hinteren Paars verbinden.
Zwei weitere Leitungen 41 und 42 verbinden den ersten Schalterarm 30a des rechten vorderen Paars mit dem zweiten Arm 31b des linken hinteren Paars bzw. den zweiten Schalterarm 30b des rechten vorderen Paars mit dem ersten Schalterarm 31a des linken hinteren Paars.
Im linken unteren Teil von Fig. 4 ist scheraatisch der linke Radantriebs-Motor 21 zusammen mit Minus- und Plus-Eingangs leitungen 43 bzw. 44 dargestellt, welche an die beiden Schalterarme 31a bzw. 31b des linken hinteren Paars angeschlossen sind.
Die Minus- und Plus-Eingangsleitungen 45 und 46 für den rechten Motor 22 (rechter unterer Teil von Fig. 4) sind an die beiden Schalterarme 32a bzw. 32b des rechten hinteren Paars angeschlossen.
Eine im unteren rechten Teil von Fig. 4 dargestellte Plus-Batterieleitung 47 verläuft von der Plusklemme des Akkumulators 26 zu einer mit Plusklemmen 49 und 50 verbundenen Sammelleitung 48 und über eine nach rechts oben in Fig. 4 verlaufende Zweigleitung 51 zu einer Sammelleitung 52, die an Plusklemmen 53 und 54 endet. Die Plusklemmen 49, 50, 53 und 54 sind bei entsprechender Betätigung des Hebels 28 mit jeweils dem ersten Schalterarm 31a, 32a, 29a bzw. 30a in Berührung bringbar.
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Eine im linken unteren Teil von Fig. 4 dargestellte, mit dem Minuspol des Akkumulators 25 verbundene Minus-Batterieleitung 55 verläuft zu einer Sammelleitung 56, die an zwei Minusklemmen 57 und 58 endet, sowie über eine in Fig. 4 links nach oben verlaufende Zweigleitung 59 zu der Sammelleitung 60, die an Minusklemmen bzw. -polen 61 und 62 ausläuft. Die Minusklemmen 57, 58, 61 und 62 sind jeweils mit dem zweiten Schalterarm 31b, 32b, 29b bzw. 30b des betreffenden Schalterarmpaars in Berührung bringbar. Die beiden Schalterarme jedes Paars sind auf die durch die gestrichelten Linien 63, 64, 65 und 66 angedeutete Weise zur gleichzeitigen Betätigung (mechanisch) miteinander gekoppelt.
Der Hauptteil der vorstehend beschriebenen Steuerschaltung wird vervollständigt durch einen ersten elektrischen Widerstand R1, der zwischen die beiden Neutralklemmen 67 und 68 eingeschaltet ist, die mit den betreffenden Schalterarmen 29a bzw. 32a in deren unbetätigtem, eingezeichnetem Zustand in Kontakt stehen, sowie einen zweiten elektrischen Widerstand R2, der zwischen die dritte und die vierte Neutralklemme 69 bzw. 70 eingeschaltet ist, welche mit den zugeordneten Schalterarmen 31a bzw. 30a in deren unbetätigtera Zustand in Kontakt stehen.
Bei der dargestellten Ausfuhrungsform gemäß Fig. 4 besteht die Stromversorgung aus zwei 12-V-Sammlern bzw. -Akkumulatoren 25 und 26. Diese Akkumulatoren weisen jeweils Pluspole und Minuspole 71, 72 bzw. 73, 74 auf. Ein Schnell/-Langsam-Schaltermechanismus mit zwei auf die bei 76 angedeutete Weise (mechanisch) miteinander gekoppelten Schalterarmen 75a und 75b dient zur Anschaltung der Plus- und Minus-Batterie- oder -Speiseleitungen 47 und 55 an die Akkumulatoren 25 und 26 auf die im folgenden beschriebene Weise. Wenn die Schalterarme 75a und 75b gemäß Fig. 4 an die Schalterklemmen 77 bzw. 78 umgelegt werden, sind die Akku-
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mulatoren 25 und 26 zwischen die betreffenden Speiseleitungen 47 und 55 in Reihe geschaltet, wobei sich diese Reihenschaltung ohne weiteres über die Schalterarrae verfolgen läßt.
Wenn die Schalterarme 75a und 75b gemäß Fig. 4 nach rechts umgelegt sind, sind die Akkumulatoren 25 und 26 mit den betreffenden Speiseleitungen 47 und 55 parallelgeschaltet. Diese Schaltung läßt sich wiederum durch Überprüfung des Schaltkreises über die Schalterarme verfolgen.
Im Fall von 12-V-Akkumulatoren 25 und 26 liegen an den Speiseleitungen 47 und 55 24 V an, so daß die beiden Antriebsmotoren mit vergleichsweise hoher Drehzahl angetrieben werden. Im Fall der Parallelschaltung der Akkumulatoren 25 und 26 werden über die Leitungen 47 und 55 nur 12 V geliefert, wodurch die Drehzahl der Motoren entsprechend verringert wird.
Durch die vorstehend beschriebene Steuerschaltung wird somit auch ein zweckmäßiger Geschwindigkeitsregler für den elektrisch angetriebenen Krankenrollstuhl geschaffen.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuerschaltung beschrieben. Wenn ein Rollstuhlbenutzer den Rollstuhl in Betrieb zu setzen wünscht, legt er zunächst je nach-dem, ob er schnell oder langsam zu fahren wünscht, den Schnell/Langsam-Schaltermechanismus in die linke oder rechte Stellung um. Wenn dieser Schaltermechanismus gegen das eine oder das andere Klemmenpaar 77, 78 oder 79, 80 geschlossen ist, liegen an den Batterie- bzw. Speiseleitungen 47 und 55 und somit an den vier Plusklemmen 49, 50, 53 und 54 24 V oder 12 V an.
Da der von Hand betätigbare, lotrechte Steuerhebel 28 durch
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die verschiedenen, in Verbindung mit Fig. 2 und 3 beschriebenen, den verschiedenen Schalterpaaren zugeordneten Federplatten in seine zentrale lotrechte Stellung vorbelastet ist, befinden sich sämtliche Schalterarme in den Stellungen gemäß Fig. 4, so daß den beiden Antriebsmotoren kein Strom zugeführt wird. In diesem unbetätigten bzw. nicht-aktivierten Zustand sind jedoch ersichtlicherweise die beiden Widerstände R1 und R2 über die Motor-Eingangsleitungen 45 und 46 für den rechten Motor bzw. 43 und 44 für den linken Motor geschaltet.
Wenn der Benutzer nun, wie durch den "Vorwärts"-Pfeil in Fig. 4 angedeutet, geradeaus zu fahren wünscht, kippt er den Hebel 28 unmittelbar nach vorn, um dabei die linken vorderen und rechten Schalterarmpaare 29a, 29b bzw. 30a, 30b gleichzeitig zu schließen. Die ersten Schalterarme 29a und 30a dieser Schalterarmpaare kommen dabei mit den Plusklemmen 53 bzw. 54 in Kontakt, während ihre zweiten Schalterarme 29b und 30b gegen die Minusklemmen 61 bzw. 62 zur Anlage kommen. Hierbei wird Strom über die Zweigleitungen 51 und 59 geliefert, welche die Speiseleitungen 47 und 55 mit den Sammelleitungen 52 bzw. 60 verbinden. Der Stromfluß erfolgt dabei über die beiden Schalterarme 29a und 29b zu den Minus- und Plus-Leitungen 45 bzw. 46 für den rechten Motor sowie über die Schalterarme 30a und 30b zu den Minus- und Plus-Eingangsleitungen 43 und 44 für den linken Motor 21, so daß beide Motoren 21, 22 aktiviert werden und der Rollstuhl so lange vorwärtsfährt, wie der Hebel 28 in seiner nach vorn geneigten Stellung gehalten wird.
Wenn der Hebel 28 unmittelbar nach hinten geneigt wird, kommen die linken hinteren und rechten hinteren Schalterarme mit den Plusklemmen 49 und 50 bzw. den Minusklemmen 57 und 58 in Kontakt, so daß an den Eingangsleitungen 45, 46 und 43,
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44 für rechten bzw. linken Motor eine Spannung der entgegengesetzten Polarität anliegt. Aufgrund dieser Polaritätumkehrung laufen die Motoren in Gegenrichtung, so daß der Rollstuhl unmittelbar in Rückwärtsfahrt versetzt wird.
Wenn der Hebel 28 auf vorher beschriebene Weise unmittelbar nach links oder rechts gekippt wird, werden entweder die linken vorderen und hinteren Schalterarme zum Drehen des Rollstuhls nach links oder die rechten vorderen und hinteren Schalterarme zum unmittelbaren Drehen des Rollstuhls nach rechts unter Schließung der zugeordneten Schalter gleichzeitig betätigt.
Wenn durch diagonales Kippen des Hebels 28 nur ein Paar der Schalterarme betätigt wird, wird nur einer der Motoren an Spannung gelegt, so daß die gewünschten Lenkbewegungen durchgeführt werden können.
Wenn der linke oder der rechte Motor 21 bzw. 22 stromlos ist, schaltet der betreffende Widerstand R2 bzw. R1 die Motor-Eingangsleitungen 43, 44 bzw. 45, 46 bei der vorstehend beschriebenen Schaltung ersichtlicherweise in Nebenschluß. Ein etwa an diesen Leitungen anliegender elektrischer Strom, der beim Ausrollen des Rollstuhls bzw. bei zwangsweiser Drehung des betreffenden Rads, während der damit verbundene Motor abgeschaltet ist, erzeugt wird, wird somit durch den betreffenden Widerstand absorbiert, wodurch eine dynamische Bremswirkung gewährleistet wird.
Außerdem wirken die Widerstände als Strombegrenzer, so daß
paare die die verschiedenen Schalterarm/ bildenden Mikroschalter vor einem Durchbrennen aufgrund des erzeugten Stroms geschützt sind.
Schließlich ermöglichen diese Widerstände die Verwendung von
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Permanentmagnet-Gleichstrommotoren, so daß die durch zusammenbrechende Magnetfelder erzeugten scharfen Spannungsspitzen vermieden werden. Diese Widerstände können jedoch auch bei Verwendung einer Feldspule derartige Spannungsspitzen absorbieren und dadurch die empfindlichen Mikroschalter schützen.
Wie eingangs erwähnt, wird aufgrund der durch die Widerstände gewährleisteten dynamischen Bremseigenschaft eine bessere Steuerung des Rollstuhls beim Durchfahren von sanften bzw. langgestreckten Kurven geboten, wenn nämlich nur einer der Motoren aktiviert und der andere abgeschaltet ist. Mit anderen Worten: für den nicht aktivierten Motor wird aufgrund des Vorhandenseins des Widerstands, welcher auf den von diesem Motor erzeugten Strom einwirkt, eine Bremswirkung erzeugt, welche die Steuerung beim Durchfahren von Kurven so verbessert, daß ein derartiges Kurvendurchfahren bzw. Wenden auf einem kleineren Wendekreis stattfinden kann als dies anderenfalls möglich wäre.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht somit hervor, daß mit der Erfindung eine verbesserte elektrische Steuerschaltung für elektrisch angetriebene Krankenrollstühle o.dgl. geschaffen wird, mit welcher die den bisherigen elektrisch angetriebenen Rollstühlen anhaftenden Mangel und Schwierigkeiten ausgeräumt werden können.
In Zusammenfassung wird mit der Erfindung also eine Steuerschaltung für einen elektrisch angetriebenen Krankenrollstuhl geschaffen, bei dem der normalerweise vorgesehene, von Hand betätigbare Schalter-Hebel paarweise angeordnete Schalterarme enthält, die über eine zusätzliche Schaltung mit den normalerweise vorhandenen linken und rechten Radantriebs-Motoren verbunden sind. Diese zusätzliche Schaltung umfaßt elektrische Widerstände, die mittels des von Hand betätigbaren Schalters über die Motorleitungen schaltbar sind, wenn
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sich der Schalter in einer unbetätigten Stellung für den betreffenden Motor befindet. Die über die Motorleitungen geschalteten Widerstände absorbieren bei nicht aktivierten bzw. abgeschalteten Motoren Gegenspannungsspitzen, wodurch ein Durchbrennen der Schaltereinheiten vermieden wird, während sie außerdem eine dynamische Bremswirkung erzeugen, wenn die Motoren beim Ausrollen bzw. im Schiebebetrieb des Rollstuhls als Generatoren arbeiten, und weiterhin eine leichtere Lenkkontrolle gewährleisten, wenn zur Durchführung einer (engen) Wendung nur einer der Motoren an Spannung gelegt ist, darüber hinaus aber auch die Verwendung von Permanentmagnet-Gleichstrommotoren für die beiden Radantriebs -Motoren erlauben.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Steuerschaltung für einen elektrisch angetriebenen Krankenrollstuhl o.dgl. mit Radantriebs-Motoren, einer Batterieeinrichtung bzw. Stromversorgung und einem Schaltermechanismus zum Speisen der Motoren von der Stromversorgung her bei Betätigung dieses Mechanismus, gekennzeichnet durch eine elektrische Widerstandseinrichtung (R1, R2) und eine zwischen die Motoren (21, 22) und den Schaltermechanismus so eingeschaltete Schaltung, daß die Widerstandseinrichtung bei unbetätigtem Schaltermechanismus über die zu den Motoren führenden Leitungen geschaltet und bei betätigtem Schaltermechanismus von diesen Leitungen getrennt ist.
2. Steuerschaltung, insbesondere nach Anspruch 1 für einen Rollstuhl mit linkem und rechtem Gleichstrom-Rad(antriebs)-motor, Akkumulatoren und einem von Hand betätigbaren Schaltermechanismus zur Speisung der Motoren von den Akkumulatoren her, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand, welcher die Minus- und Plus-Eingangsleitungen des rechten Radmotors shunted bzw. nebenschließt, wenn der zur Aktivierung des rechten Radmotors dienende Abschnitt des Schaltermechanismus unbetätigt ist, und durch einen zweiten Widerstand, welcher die Minus- und Plus-Eingangsleitungen des linken Radmotors nebenschließt,
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ORIGINAL -INSPECTED
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wenn der den linken Radmotor aktivierende Abschnitt des Schaltermechanismus unbetätigt ist, wobei durch die Motoren erzeugte Gegenspannungsspitzen in den betreffenden Widerständen absorbiert und hierdurch der Schaltermechanismus vor einem Durchbrennen geschützt, eine dynamische Bremswirkung geboten, wenn die Motoren beim Ausrollen bzw. im Schiebebetrieb des Rollstuhls als Generatoren arbeiten, ein leichteres Lenken gewährleistet, wenn zum Durchfahren einer (engen) Kurve bzw. Wendung nur ein Motor aktiviert ist, und die Verwendung von Permanentmagnet-Gleichstrommotoren für die Radmotoren ermöglicht werden.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltermechanismus linke vordere, rechte vordere, linke hintere und rechte hintere Paare von Schalterarmen aufweist, wobei bei Betätigung der linken und rechten vorderen Schalterarmpaare beide Radmotoren aktiviert werden und der Rollstuhl in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, während bei Betätigung von linken und rechten hinteren Schalterarmpaaren die Polarität der von den Akkumulatoren zu den beiden Radmotoren gelieferten elektrischen Energie sowie die Drehrichtung der Radmotoren umgekehrt werden und der Rollstuhl in Rückwärtsrichtung angetrieben wird, und daß die Widerstände zwischen Neutralklemmen eingeschaltet sind, die jeweils mit einem der Schalterarme in deren unbetätigtem Zustadn in Kontakt stehen.
4. Steuerschaltung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, für einen elektrisch betriebenen Krankenrollstuhl o.dgl. mit einem linken und einem rechten Radantriebs-Motor, einer Batterieeinrichtung zur Lieferung von elektrischer Energie zu den Motoren, und einem von Hand betätigbaren Schaltermechanismus, bestehend aus einem lotrechten, allseitig nach vorn, rückwärts, links
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und rechts sowie diagonal dazwischen in einer im wesentlichen waagerechten Ebene kippbaren Hebel, gekennzeichnet durch linke und rechte vordere sowie linke und rechte hintere Paare von Schalterarmen, die derart um den Hebel herum angeordnet sind, daß die linken und rechten vorderen Schalterarmpaare bei Vorwärtsbewegung des Hebels zum Schließen (der zugeordneten Schalter) gleichzeitig betätigbar sind, die linken und rechten hinteren Paare bei Rückwärtsbewegung des Hebels entsprechend betätigbar sind, die linken vorderen und linken hinteren Paare bei Linksverschiebung des Hebels ebenfalls entsprechend betätigbar sind und die rechten vorderen und rechten hinteren Paare bei Rechtsverschiebung des Hebels gleichfalls in entsprechender Weise betätigbar sind, während bei Bewegung des Hebels in Diagonalrichtung unmittelbar auf das betreffende Schalterarmpaar zu jedes beliebige Schalterarmpaar unabhängig von den anderen Paaren zum Schließen (der Schalter) betätigbar ist, und durch eine den Schaltermechanismus mit den Motoren und der Batterieeinrichtung verbindende Schaltung für den Antrieb des Rollstuhls, bestehend aus zwei Leitungen zur Verbindung eines ersten Schalterarms des linken vorderen Paars mit einem zweiten Schalte rarm des rechten hinteren Paars bzw. des zweiten Schalterarms des linken vorderen Paars mit dem ersten Schalterarm des rechten hinteren Paars,
zwei weiteren Leitungen zur Verbindung eines ersten Schalterarms des rechten vorderen Paars mit einem zweiten Schalterarm des linken hinteren Paars bzw. eines zweiten Schalterarms des rechten vorderen Paars mit dem ersten Schalterarm des linken hinteren Paars, Minus- und Plusleitungen für linken und rechten Motor, die mit den beiden Schalterarmen des linken hinteren bzw. des rechten hinteren Schalterarmpaars verbunden sind, einer Plus- Batterieleitung, die mit Plusklemmen oder -polen verbunden ist, die bei Betätigung durch den
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Hebel mit den ersten Schalterarmen der betreffenden Paare in Kontakt bringbar sind, einer Minus-BatterieIeitung, die mit Minusklemmen bzw. -polen verbunden ist, welche bei Betätigung durch den Hebel mit den zweiten Schalterarmen der betreffenden Paare in Kontakt bringbar sind, und zwei elektrischen Widerständen, die zwischen erste und zweite bzw. dritte und vierte Neutralklemmen eingeschaltet sind, welche im unbetätigten Zustand mit den ersten Schalterarmen des linken vorderen und rechten hinteren Paars bzw. des rechten vorderen und linken hinteren Paars in Berührung stehen, wobei in der zentralen Neutralstellung des Hebels, in welcher kein Schalterarm betätigt ist, der erste elektrische Widerstand zwischen Minus- und Plusleitung des rechten Motors und der zweite Widerstand zwischen Minus- und Plus-Leitung des linken Motors geschaltet ist.
Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterieeinrichtung zwei Sammler bzw. Akkumulatoren mit Plus- und Minuspolen aufweist und daß ein Schnell/Langsam-Schaltermechanismus vorgesehen ist, der in seiner ersten Stellung die Plus- und Minus-Akkumulatorleitungen mit den Klemmen bzw. Polen verbindet und die Akkumulatoren dabei zwischen diesen Leitungen elektrisch in Reihe schaltet und in seiner zweiten Stellung diese beiden Leitungen so mit den Klemmen bzw, Polen verbindet, daß die Akkumulatoren zwischen den Leitungen parallelgeschaltet sind.
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DE19782832834 1978-03-06 1978-07-26 Steuerschaltung fuer einen elektrisch getriebenen krankenrollstuhl o.dgl. Withdrawn DE2832834A1 (de)

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