DE3731708A1 - Gehbehindertenstuhl mit motorischem antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehbehindertenstuhl mit motorischem Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Gestaltung von Arbeitsplätzen für Gehbehinderte, welche sich als Schwer- bzw. Schwerstbehinderte, z.B. als Beinamputierte oder Querschnittsgelähmte bei der Arbeitsverrichtung auf einer gegebenen Grundfläche bewegen müssen, auf der verschiedene Arbeitspositionen verteilt sind, die innerhalb eines begrenzten Arbeits­ bereiches der Grundfläche liegen. Dazu gehören z.B. Montagearbeiten, welche an einem Tisch ausgeführt werden und voraussetzen, daß sich der Behinderte in Sitzpositionen längs des Tisches, allgemein gesehen also linear hin- und herbewegen kann, aber zudem die Möglichkeit voraussetzen, neben, hinter oder vor dem Sitz gelegene Positionen zu erreichen, in denen er z.B. Montageteile greifen kann, ohne daß er dazu von dem Sitz des Stuhles abzusteigen braucht.

Die Erfindung geht dabei von modernen Rollstühlen aus, welche meistens mit batteriegetriebenen, elektro­ motorischen Antrieben ihrer Schwenkrollen und mit einer Steuerung versehen sind, welche die Drehzahl, das Reversieren des Antriebes und das Stillsetzen, sowie Anfahren eines Antriebsmotors, sowie die Rollenlenkung erlauben. Das geschieht häufig über zwei Steuerhebel, welche in mehreren Ebenen vom Sitz des Stuhls erreichbar beweglich sind, so daß der Gehbehinderte die jeweils verlangte Position ansteuern kann. Wenn man derartige Rollstühle zur Gestaltung von Arbeitsplätzen einsetzt, welche das oftmals wiederholte Einnehmen von zwar unterschiedlichen, aber doch wiederkehrenden Positionen im Arbeitsbereich voraussetzen, verlangt das Ansteuern der Arbeitspositionen eine erhebliche Geschicklichkeit bei der Bedienung der Steuerung, zu viel Zeit und eine nicht nachlassende Aufmerksamkeit von dem Behinderten, welche diesen schnell ermüdet. Insbesondere gelingt es nicht, in einem begrenzten Arbeitsbereich dicht nebeneinanderliegende unterschiedliche Arbeitspositionen hinreichend leicht anzusteuern, wenn diese das Durch­ fahren einer engen Bewegungsbahn voraussetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geh­ behindertenstuhl mit den eingangs als bekannt vorausge­ setzten Merkmalen zu schaffen, mit dem der Behinderte praktisch ermüdungsfrei alle gewünschten Positionen seines Arbeitsbereiches exakt erreichen kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung begrenzt das Hebelgetriebe bei ge­ streckter Anordnung von Kurbel und Schwinge den Arbeits­ bereich, in dessen Grenzen jeder Punkt durch Drehen der Kurbel oder Schwenken der Schwinge erreichbar ist, auf derem Ende der Stuhl sitzt. Da die Hebel um Schwenk­ achsen drehen, bewegen sich die Hebelenden um feste Radien. Da aber der Sitz auf dem Ende des Schwenkarmes angeordnet ist und die Motor je für sich ein- und ausgeschaltet, sowie drehzahlgeregelt werden, kann dem Sitz die Bewegung der Kurbel bzw. des Schwenkarmes über­ lagert werden; diese Überlagerung geschieht durch das formschlüssige und schlupffreie Getriebe. Damit lassen sich Linear- und Schwenkbewegungen des Sitzes je für sich einstellen und durch das Ein- und Ausschalten bzw. Drehzahlregeln des Schwenkarmmotors ansteuern. Dadurch kann der Gehbehinderte mit einem Hebel, der in den eingangs beschriebenen Ebenen beweglich ist und den er z.B. mit einem gesunden Bein steuert oder auch durch eine Druckknopfsteuerung alle Bewegungsbahnen je für sich und zusammen zur Bewegungsüberlagerung wählen.

Gegenüber modernen Rollstühlen hat das zunächst den Vor­ teil der leichteren Bedienbarkeit, weil der Gehbehinderte nur noch eine Steuerung bedienen muß, was weniger Aufmerksamkeit erfordert und deshalb auch weniger ermüdet, im übrigen wird aber die Arbeitssicherheit gesteigert, so daß der Behinderte sich auch komplizierte Arbeiten zutrauen kann, die normalerweise von Gesunden ausgeführt werden. Darüberhinaus braucht der Behinderte nicht auf den Boden und auf das Durchfahren von Roll­ radien zu achten, die nicht unterschritten werden dürfen. Das Erreichen bestimmter Arbeitspositionen kann durch die Bewegungsüberlagerung ohne das sonst, d.h. bei Rollstühlen notwendige Hin- und Herfahren geschehen, was schneller geht, sicherer ist und weniger ermüdet. Die Erfindung hat darüberhinaus die Vorteile einer orts­ festen Einrichtung, wodurch auf bewegliche Energiequellen verzichtet werden kann. Sie eignet sich deshalb auch für Gesunde, welche bei bestimmten Arbeiten im Interesse einer geringeren Ermüdung und größeren Arbeitssicherheit eine sitzende Position einnehmen sollen.

Vorzugsweise wählt man die Abmessungen des Hebelgetrie­ bes und seiner Triebe im Interesse einer eindeutigen Zuordnung der unterschiedlichen Bewegungsbahnen zu den Antriebsmotoren so, daß der Kurbelwellenantriebsmotor ausschließlich eine im wesentlichen lineare Bewegung des Sitzes herbeiführt, während Drehbewegungen mit dem Schwenkarmmotor ausgeführt oder überlagert werden. Dies gelingt bei Verwirklichung der Merkmale des Patent­ anspruches 2. Infolge der eindeutigen Übersetzung und der aufeinander abgestimmten Hebelarmlängen bewegt sich der Schwenkarm bei drehendem Kurbelarm in entgegen­ gesetzter Richtung, während sich der Sitz auf einer Geraden legt, was bei Umsteuerungsmöglichkeit des Kurbelwellenmotors in beiden Richtungen erfolgt.

Bei dieser Kombination führt das Einschalten des Schwenkarmantriebsmotors zu einem Gestellwechsel des Schwenkarmtriebes je nach Drehrichtung und damit zu einer Überlagerung einer weiteren Schwenkbewegung, wodurch sich der Sitz auf einer wählbaren und von der geraden abweichenden gekrümmten Bahn bewegt.

Wenn man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Sitz gegen Drehbewegungen auf dem Schwenkarm sperrt, bewegt sich die Sitzvorderkante in einem gegebenen Winkel zum Schwenkarm synchron mit diesem. Das kann erwünscht sein, wenn die Sitzvorderkante sich bei Betätigung des Hebel­ getriebes nicht parallel zu sich selber bleiben soll. Bei anderen Arbeiten wird das jedoch verlangt. Erfin­ dungsgemäß kann der Sitz bei eingeschaltetem Hebel­ getriebe parallel zu sich selbst gehalten werden. Das gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 3. Hier­ bei ist der Sitz drehbar auf dem Schwenkarm angeordnet und wird mit dem Trieb so gesteuert, daß er parallel zu sich selbst bleibt. Der Vorteil besteht darin, daß man für diese Relativbewegung des Sitzes keinen weiteren Antriebsmotor benötigt. Das vereinfacht die Gesamtan­ ordnung und ihre Steuerung.

Die aufgezeigten beiden Möglichkeiten lassen sich mit den Merkmalen des Patentanspruches 4 verwirklichen. Durch das Ein- und Ausschalten des Gesperres kann der Behinderte die eine oder die andere Möglichkeit leicht wählen.

Im Interesse eines ausgedehnten Arbeitsbereiches ohne die Notwendigkeit einer Vermehrung der Hebel des Getriebes benötigt man zum Erreichen verschiedener Arbeitspositionen in der Praxis recht erhebliche Hebel­ längen. Die Verwirklichung formschlüssiger, schlupf­ freier Getriebe mit rationellen Mitteln ist unter diesen Umständen häufig eine Voraussetzung für die Wirtschaftlichkeit, die beim Einsatz gehbehinderter Personen gewährleistet sein muß. Mit den Merkmalen des Patentanspruches 5 lassen sich formschlüssige, schlupf­ freie Triebe verwirklichen, welche die bei ausgedehnten Hebellängen entsprechend großen Distanzen ihrer An- und Abtriebswellen ohne Verlust der Schlupffreiheit und Formschlüssigkeit des Getriebes mit Hilfe der Zahn­ riemen überbrücken können. Mit dieser Anordnung benö­ tigt man keine Zwischengetriebe oder Getrieberäder und erreicht außerdem flache V-Formen, die angestrebt werden müssen, um die Sitzhöhe nicht zu stark anwachsen zu lassen.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Gehbehin­ dertenstuhl gemäß der Erfindung mit einem Teil seines Arbeitsbereiches,

Fig. 2 unter Fortlassung des Sitzes den Gehbehinderten­ stuhl nach Fig. 1 in einer teilweise im Schnitt gehaltenen Darstellung und

Fig. 3 in abgebrochener Darstellung des Sitzes eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 2.

Gemäß der Darstellung der Fig. 1 ist eine sitzende Position eines Gehbehinderten auf einem Stuhl (1) gewährleistet, welcher einen Sitz (2) und eine Lehne (3), sowie eine Fußstütze (4) aufweist, die auf ihrer Standfläche (5) einen Steuerhebel (6) trägt, der den Eingang zu einer in einem unter der Standfläche (5) aufgehängten Kasten (7) untergebrachten Steuerung bildet. Der Steuerhebel (6), der bei der Darstellung der Fig. 1 teilweise entfernt ist, läßt sich in allen Richtungen bewegen und steuert damit die Drehrichtung, die Drehrichtungsumkehr, die Drehzahl und das Ein- und Ausschalten zweier Antriebsmotoren (8, 9). Hierbei handelt es sich um elektrische Getriebemotoren, die ortsfest angeordnet sind und dazu dienen, innerhalb der Grenzen eines Arbeitsbereiches (10) den Sitz (2) in verschiedene, wählbare Positionen zu verstellen, die in der Ebene der Sitzfläche (2) liegen.

Die Einzelheiten des beschriebenen Antriebes, in dem die Motoren (8 und 9) zur Bewegungsvermittlung dienen, erge­ ben sich aus den Fig. 2 und 3. Danach ist ein Hebel­ getriebe (11) vorgesehen, welches aus einer Kurbel (12) mit einer zentral im Arbeitsbereich (10) angeordneten stehenden Welle (14) und einen Schwenkarm (15) mit einer achsparallel zur Kurbelwelle (14) auf der Kurbel­ schwinge (16) angeordneten Welle (17) aufweist. Der Motor (8) sitzt auf einer Motorkonsole (18) einer Steh­ achse (19), welche auf einem kurzen Standrohr (20) mit auf dem Boden befestigten Flansch (21) bei (22) ange­ flanscht ist. Über ein Winkelgetriebe treibt der Motor (8) das Antriebsritzel (23) eines Zahnriementriebes (24), dessen Zahnriemen (25) eine Riemenscheibe (26) treibt, die auf der Kurbelwelle (14) befestigt ist. Die Kurbelwelle (14) ist mit dem Kurbelarm (16) drehfest verbunden.

Der Schwenkarm (15) wird mit dem Motor (9) über ein Winkelgetriebe und über einen weiteren Zahnriementrieb (27) angetrieben, welcher durch den Zahnriemen (28) formschlüssig und schlupffrei ist. Die Antriebszahn­ scheibe (28) des Triebes (27) hat den gleichen Durch­ messer wie die Abtriebsriemenscheibe (29) des Triebes (24) und ist mit dieser drehfest verbunden. Alle Riemenscheiben (28 und 29) sitzen auf der Achse (19) der Kurbelwelle (14), sind aber unabhängig von dieser drehbar.

Die Abtriebsscheibe (30) des Triebes (12) wird über einen Zahnriemen (31) von der Scheibe (28) angetrieben und ist mit der Welle (17) des Schwenkarmes (15) ver­ keilt.

Wird der Kurbelantriebsmotor (8) bei stehendem Motor (9) in einer seiner möglichen Drehrichtungen einge­ schaltet und dementsprechend über den Trieb (24) die Riemenscheibe (26) und damit auch die Riemenscheibe (28) des Triebes (27) angetrieben, so folgt aus der Über­ setzung der Drehbewegung des Antriebes (28) auf die Abtriebsscheibe (30) und deren Verkeilung mit der Welle (17), bis die Bewegung der Kurbelschwinge (16) in einer Richtung erfolgt, während sich der Schwingenarm (15) in entgegengesetzter Richtung dreht und entsprechend der Übersetzung sich über den doppelten Bogenwinkel ver­ schwenkt. Sind die beiden Arme gleich lang, so führt dies zu einer Linearbewegung und ist durch die Achse (32) einer dem Sitz zugeordneten Welle (33) gegebenen Punktes in der durch das Hebelgetriebe (8, 9, 11) gegebenen Ebene.

Durch Einschalten des Motors (9) kann dieser Linear­ bewegung eine Drehbewegung überlagert werden, die bei (34) in Fig. 3 wiedergegeben ist, wo die Linear­ bewegung mit (35) bezeichnet ist.

Drehfest mit dem Sitz ist eine Scheibe (36) verbunden, unter der ein Gesperre (37) angebracht ist. Das Gesperre wirkt mechanisch auf einen Riegel (38), dessen Sperr­ zapfen (39) mit einem Anschlag (40) formschlüssig werden kann, der auf dem Schwenkarm (15) drehfest ange­ bracht ist. In einer weiteren Stellung kann der Sperr­ zapfen (39) mit einer drehfest auf der Welle (33) befestigten Scheibe (41) in Angriff gebracht werden, wodurch der Sitz (2) mit der Welle (33) gedreht wird.

Hierzu dient ein weiterer Trieb (42), der ebenfalls formschlüssig und schlupffrei durch einen Zahnriemen (43) ausgeführt ist, welcher einerseits mit einer Antriebsscheibe (44) und andererseits mit einer Abtriebsscheibe (45) kämmt. Die Abtriebsscheibe (45) des Triebes (42) ist auf der Welle (33) verkeilt. Die Antriebsscheibe (44) sitzt drehfest auf einer Hülse (47), die ihrerseits drehfest mit dem Ende der Kurbel­ schwinge (16) angeordnet ist. Sie ist axial mit der Achse der Welle (17) ausgefluchtet und führt eine Übersetzung auf die Riemenscheibe (45) von 2 : 1.

Bei Einleitung einer Schwenkbewegung des Schwenkarmes (15) mit der Welle (17) hat die am Kurbelarm (16) feste Zahnscheibe (44) den formschlüssigen und schlupffreien Trieb (42) an. Dabei wird über den Zahnriemen (43) die Zahnriemenscheibe (45) angetrieben, wodurch die Scheibe (36) und damit der Sitz (2) den halben Bogen des Schwenkarms (15) in entgegengesetzter Richtung durch­ fahren. Dadurch bleibt die Stellung des Sitzes (2) während der Linearbewegung instand, d.h. der Sitz bewegt sich parallel zu sich selbst. Eine solche Bewegung kann dazu dienen, Arbeiten an Montagetischen oder -bändern in verschiedenen Arbeitspositionen längs des Tisches bzw. Bandes auszuführen.

Wird dagegen der Sitz mit dem Schwenkarm (15) verriegelt, behält er seine Relativstellung im Schwenk­ arm (15) bei. Unter solchen Umständen lassen sich ver­ schiedene Arbeitspositionen günstig erreichen, die durch die Drehbewegung (34) eingenommen werden.

Da sich der gesamte Antrieb mit seinem Hebelgetriebe (11) über die Zahnriemenscheibe (28), deren Zahnriemen (31) mit dem Trieb (24) um die Stehachse (19) drehen läßt, führt es je nach Ein- und Ausschalten des Antriebes (8) zu einer Drehbewegung oder Überlagerung der beiden Bewegungen (34 und 35) nach Fig. 3.

Claims (5)

1. Gehbehindertenstuhl mit motorischem Antrieb aus wenigstens einem, vorzugsweise elektri­ schen Motor und einer von dem Gehbehinderten bedienbaren Steuerung zur Einnahme unter­ schiedlicher Sitzpositionen auf einer Arbeitsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8, 9, 11) ein Hebelgetriebe (11) aus einer Kurbel (12) mit einer zentral im Arbeitsbereich (10) angeordneten stehenden Welle (14) und aus einem Schwenkarm (15) mit einer achsparallel zur Kurbelwelle (14) auf der Kurbelschwinge (16) angeordneten Welle (17) und je einen den Wellen zugeordneten Motor (8, 9) aufweist, dem für den Schwenk­ armantrieb ein formschlüssiger, schlupffreier Trieb (27) zugeordnet ist, dessen Antrieb (28) auf der Achse (19) der Kurbelwelle (14) angeordnet ist, wobei der Kurbelwellenantrieb (8, 24) zur im wesentlichen linearen Sitzver­ stellung (35) bei stehendem Schwenkarmantrieb (27) dient, der zusammen mit dem Kurbel­ wellenantrieb (9, 24) Drehbewegungen (34) der Linearbewegung (35) des Sitzes (2) überlagert und für sich allein den Sitz (2) um die Schwenkarmwelle (17) schwenken läßt.

2. Gehbehindertenstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellängen (11, 12) der Kurbelschwinge (10) und des Schwenkarmes (15) annähernd gleich sind und der Schwenkarmantrieb (27) eine Übersetzung von 1 : 2 aufweist, wobei der übersetzte Abtrieb (30) auf der Schwenkarmwelle (17) drehfest angeordnet ist.

3. Gehbehindertenstuhl nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (2) auf einer stehenden Welle (33) ange­ ordnet ist, welche den Abtrieb (45) eines formschlüssigen, schlupffreien Triebes (42) bildet, dessen Antrieb (44) drehfest an der Kurbelschwinge (16) angeordnet und mit der Achse der Schwenkarmwelle (17) ausgefluchtet ist, wobei eine Übersetzung von 2 : 1 vorgesehen ist.

4. Gehbehindertenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (2) ein willkürlich steuerbares Gesperre (37) aufweist, das den Sitz (2) mit dem Schwenkarm (15) oder mit der Sitzwelle (33) verriegelt.

5. Gehbehindertenstuhl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen, schlupffreien Triebe (24, 27, 42) als Zahnriementriebe ausgebildet sind, wobei den als Getriebemotoren ausge­ führten Antriebsmotoren (8, 9) Zahnriemen- Übersetzungsgetriebe (11, 24) zugeordnet sind und die Wellen (14, 17, 33) die Hebel (15, 16) durchdringen, um die Riemenscheiben (26, 28, 29; 30, 44) auf beiden Wellenenden anzu­ ordnen.