DE4115639A1 - Krankenwagen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Krankenwagen für den Transport
eines schwerverletzten oder akut erkrankten Patienten mit den
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestim
menden Merkmalen, die dem bei heutigen Krankenwagen realisierten
modernen Stand der Technik entsprechen.
Bei derartigen Krankenwagen wird der Patient auf einer Bahre
liegend transportiert, die im Fahrzeug an einem Traggestell
lösbar festlegbar ist, wobei der Patient auf dieser Bahre sowohl
in das Fahrzeug gebracht als auch aus diesem in die Klinik, in
der er behandelt werden muß, getragen oder gefahren wird, um
Umlagerungen des Patienten während des Transports von beispiels
weise der Unfallstelle bis zum endgültigen Behandlungsort wei
testmöglich zu vermeiden. Im Fahrzeug selbst ist ein Traggestell
vorgesehen, an dem die Bahre während der Fahrt festgelegt ist.
Dieses Traggestell hat eine die Bahre tragenden Rahmen, dessen
Neigung bezüglich des Fahrzeugbodens einstellbar ist, um den
Patienten entweder in horizontaler "Normallage" oder in der
sogenannten "Schocklage" transportieren zu können, in welcher
das Kopfende der Bahre tiefer liegt als das Fußende derselben.
Die Neigung der Bahre kann auch dahingehend verändert werden,
daß das Kopfende der Bahre höher angeordnet ist als deren Fuß
ende, je nachdem, welche Lage für den Patienten die bequemste
ist und/oder aus Gründen des Krankheitsbildes erforderlich
ist. Dabei ist vorausgesetzt, daß der Patient, in Fahrtrichtung
gesehen, mit etwa parallelem Verlauf der Körperlängsachse zur
Fahrzeuglängsachse transportiert wird, wobei das Kopfende der
Bahre zur Fahrzeugfrontseite hin weist.
Das Traggestell ist als eine Lenker-Anordnung ausgebildet, die
mindestens einen, in der Regel als Hydrozylinder ausgebildeten
Stellmotor umfaßt, mittels dessen die gewünschte Neigung der
Bahre bzw. des Tragrahmens einstellbar ist.
Auch wenn das Fahrwerk und die Fahrzeugfederung - Karosserie
aufhängung - eines solchen Krankenwagens nach modernsten Ge
sichtspunkten realisiert sind und beispielsweise eine elektro
nisch gesteuerte Stoßdämpfereinrichtung sowie eine hydraulische
oder pneumatische Niveauregelung vorgesehen sind, die einen
sehr guten Fahrkomfort gewährleisten sollen, so ist dadurch
doch nicht verhinderbar, daß sich bei steiler Bergauf- oder
Bergabfahrt die Neigung der Bahre erheblich ändern kann, was
wiederum zu Lageänderungen des Patienten selbst führen kann,
die für diesen mindestens unangenehm, in ungünstigen Fällen
sogar sehr schmerzhaft sein können, letzteres insbesondere
dann, wenn der Patient Knochenbrüche hat, die schon bei gering
fügigen Lageänderungen zu sehr unangenehmen Schmerzempfindungen
Anlaß geben können, die den Patienten sehr belasten. Dasselbe
gilt auch für Herzinfarkt-Patienten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Krankenwagen der
eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein scho
nender Transport des Patienten auch unter sehr ungünstigen
topographischen Fahrbahnverläufen weitgehend sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 dem Grundgedanken nach und in näherer Spezifi
zierung dieses Grundgedankens durch die Merkmale der Ansprüche
2 bis 34 gelöst.
Durch eine hiernach vorgesehene Lage-Regeleinrichtung welche
nach Maßgabe von für die Lage des Krankenwagens im Raum charak
teristischen Ausgangssignalen einer Sensoreinrichtung, welche
die Momentanorientierung der Fahrzeuglängsachse und seiner
Quer- oder seiner Hochachse bezüglich einer raumfesten Richtung
fortlaufend erfaßt, durch Ansteuerung einer die Position des
Traggestells der Bahre am Fahrzeug bestimmenden Koordinaten-
Stelleinrichtung eine wählbar vorgebbare Orientierung der Bahre
fortlaufend stabilisiert, ist eine sehr schnelle Ausregelung
von Neigungs- und seitlichen Schwenkbewegungen des Fahrzeuges,
auch von Nickbewegungen desselben, die die Bahre bei starrer
Verbindung mit dem Fahrzeug ausführen würde, möglich, da die
Masse, die zur Ausregelung solcher Bewegungen, diese gleichsam
kompensierend, bewegt werden muß, relativ klein ist.
Dabei ist es im Sinne einer einfachen Bauweise sowohl der Sen
soreinrichtung als auch der Koordinaten-Stelleinrichtung wie
auch der einfachen Realisierung einer die Ausgangssignale der
Sensoreinrichtung zu Ansteuersignalen für die Koordinaten-Stell
einrichtung verarbeitenden elektronischen Steuereinrichtung
besonders vorteilhaft, wenn die Lage-Regeleinrichtung dahingehend
ausgebildet ist, daß sie Längsneigungen und/oder -steigungen
der Fahrbahn sowie deren Querneigung unabhängig voneinander
erfaßt und kompensatorische Anhebungen bzw. Absenkungen des
Kopfendes der Bahre bzw. Schwenkungen derselben um eine in
Fahrzeuglängsrichtung weisende Längsachse im Sinne einer unge
störten Subposition einander überlagert werden, wie gemäß den
Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 vorgesehen.
Schon allein hierdurch wird auf einfache Weise eine Stabili
sierung der Lage in einer statistisch bedeutsamen Zahl von
Situationen erzielt, in denen ansonsten für den Patienten sehr
unangenehme Lageänderungen auftreten könnten.
In weiterer Ausgestaltung der Lage-Regeleinrichtung ist vorge
sehen, daß auch die am Krankenwagen angreifende Längsbeschleu
nigung sowie eine beim Bremsen auftretende Längsverzögerung
erfaßt wird und das Fußende der Bahre bei Beschleunigung ange
hoben und bei Verzögerung abgesenkt wird. In konsequenter Weiter
verfolgung des Gedankens, auch dynamische Kräfte bei der Lage-
Regelung zu berücksichtigen, wird auch die am Fahrzeug bei
Kurvenfahrt angreifende Zentrifugalkraft erfaßt und durch eine
kompensatorische Querneigung der Bahre ausgeglichen. Im Ergebnis
wird dabei erreicht, daß sich die Bahre "in die Kurve legt"
und daß die aus Schwerkraft und dynamischer Kraft resultierende
Kraft rechtwinklig zu der Auflageebene der Bahre verläuft.
Durch diese funktionellen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Lage-Regelung wird zwar nicht die Lage des Patienten im Fahrzeug
stabilisiert, sondern verändert, doch diese Veränderung ist
gleichwohl geeignet, dem Patienten ein den Umständen entsprechend
angenehmes Transportgefühl zu vermitteln, da die Richtung der
Kräfte, die den Patienten gegen die Bahre drängen, stets normal
zu der Unterlage gehalten werden kann, auf der der Patient
liegt und er insoweit keinerlei Kräften ausgesetzt ist, die
seine Lage auf der Bahre zu verändern tendieren.
Um den Patienten in einem weitestmöglichen Umfang vor Erschüt
terungen zu bewahren, ist in weiterer Ausgestaltung auch eine
Sensoreinrichtung vorgesehen, die Unebenheiten der Fahrbahn
erfaßt und Ausgangssignale erzeugt, durch die kompensatorische
Auf- und Abwärtsbewegungen der Bahre insgesamt steuerbar sind.
Da Lageänderungen der Bahre, die aus einem Übergang der Fahrbahn
von einem horizontalen in einen ansteigenden oder abfallenden
Verlauf, wie auch solche, die aus Änderungen der seitlichen
Neigungen der Fahrbahn, die zu ihren Rändern hin jeweils abfällt,
im Verlauf einer Transportfahrt relativ langsam erfolgen, können
als diesbezügliche Sensoren auch relativ "langsam" ansprechende,
bedämpfte Pendel vorgesehen werden, deren Ausschläge durch
Weg-Spannungswandler in elektrische Signale umwandelbar sind,
die von der elektronischen Steuereinheit der Lage-Regelung
verarbeitbar sind.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn auch zur Erfassung
solcher Orientierungs-Änderungen des Krankenwagens "schnell"
ansprechende Sensorsysteme vorgesehen sind, die auch auf relativ
schnell erfolgende Nickbewegungen des Fahrzeugs zu reagieren
in der Lage sind. In bevorzugter Ausgestaltung der Lage-Regel
einrichtung gemäß Anspruch 8 ist daher zur Erfassung von Längs-
und Querneigungen des Fahrzeuges ein Kreiselinstrument vorge
sehen, das seiner Funktion nach dem künstlichen Horizont eines
Flugzeuges entspricht und hinsichtlich seines Ansprechverhaltens
dem Kreiselsystem eines Kampfpanzers, durch das dessen Kanone
auch bei schneller Fahrt hinreichend stabil auf das Ziel orien
tiert gehalten werden kann.
Soweit darüber hinaus für eine im Sinne der Erfindung erforder
liche Stabilisierung der Lage der Bahre weitere Informationen
über das dynamische Verhalten des Fahrzeuges erforderlich sind,
können zur Erfassung von Längs- und Querbeschleunigungen übliche
Kraft- bzw. Kraft-Weg-Sensoren vorgesehen sein, wie dem grund
sätzlichen Aufbau nach der Kraftmeßdosen für Waagen für sich
bekannt und in gängiger Dehnungs-Meß-Streifen (DMS)-Technik
oder Halbleitertechnik preisgünstig realisierbar.
Wenn der Krankenwagen mit einem Schlupfregelungs-System, z. B.
einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, das die Informationen
über das dynamische Verhalten der Fahrzeugräder aus einer Ver
arbeitung von Geschwindigkeits- und Beschleunigungs- bzw. Ver
zögerungsproportionalen Ausgangssignalen mindestens den Vor
derrädern des Fahrzeuges einzeln zugeordneter Rastdrehzahlsen
soren gewinnt, so können aus einer rechnerischen Verarbeitung
solcher Ausgangssignale unter Berücksichtigung der geometrischen
Abmessungen des Fahrzeuges hinsichtlich Spurweite und Achsabstand
auch die Informationen über die bei einer Kurvenfahrt auftre
tenden Quer-(Zentrifugal)-Kräfte ermittelt und regelungstechnisch
auf einfache Weise berücksichtigt werden, so daß dann - im
Prinzip wenigstens - auf Längs- oder Querbeschleunigungssensoren
verzichtet werden kann. Es versteht sich, daß für eine rech
nerische Ermittlung der an einem Fahrzeug angreifenden Zentri
fugalkräfte auch die Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt
werden muß, die ebenfalls aus den Ausgangssignalen von Raddreh
zahlsensoren sehr präzise gewonnen werden kann, falls nicht
schon der gesetzlich vorgeschriebene Geschwindigkeitsmesser
des Fahrzeuges ein dafür geeignetes elektrisches Ausgangssignal
liefert. In Kombination hiermit kann auch der mit Hilfe eines
einfachen Potentiometers erfaßbare Lenkwinkel zur Ermittlung
der an einem Fahrzeug bei Kurvenfahrt angreifenden Zentrifugal
kraft und zur Steuerung die Zentrifugalkraft "kompensierender"
seitlicher Neigungen der Bahre herangezogen werden.
Um Erschütterungen des Fahrzeuges und mit diesem der den Patien
ten tragenden Bahre, die aus einem im Fahren nur wenig ausge
dehnter Unebenheiten der Fahrbahn resultieren können, z. B. in
die Fahrbahn eingebauter Wellen, die zu einer Beruhigung des
normalen Verkehrs dienen sollen, ausregeln zu können, weil ein
eiliger Krankentransport nicht unter Gesichtspunkten der Ver
kehrsberuhigung durchgeführt werden kann, ist es vorteilhaft,
wenn auch solche Unebenheiten zuverlässig erfaßbar sind, was
in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Krankenwagens
durch mindestens einen Abstandssensor erfolgt, durch den der
vertikale Abstand der Fahrbahnoberfläche von einer ausgezeich
neten, parallel zum Karosserieboden des Krankenwagens verlau
fenden Ebene erfaßbar ist, wobei es besonders vorteilhaft ist,
wenn in einem hinreichenden Abstand vor jedem Vorderrad des
Krankenwagens ein solcher Sensor angeordnet ist. Durch Berück
sichtigung des Abstandes dieser Sensoren von den Vorderrädern
des Fahrzeuges und auch unter Berücksichtigung des Achsabstandes
sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit können die Ausgangssignale
solcher Sensoren zu einer präzisen Erfassung des Zeitpunktes
des Auftretens einer auf das Fahrzeug wirkenden Erschütterung
sowie auch zu einer Vorausberechnung der Amplitude einer Aus
weichbewegung des Fahrzeuges ausgenutzt werden, die durch die
Lage-Regeleinrichtung dann kompensiert werden muß und auch kann.
Derartige Sensoren können, ein hinreichend rasches Ansprech
verhalten vorausgesetzt, im Bereich der vorderen Stoßstange
des Fahrzeuges angeordnet und in der Art von Ultraschall-Lauf
zeitmeßeinrichtungen ausgebildet sein oder auch, wenn ein be
sonders schnelles Ansprechverhalten erforderlich ist, als IR-
Streulichtsensoren ausgebildet sein, die auf die Änderung der
Intensität von Streulicht ansprechen, das von IR-LED′s erzeugt
wird und von der Fahrbahn zurückgestreut bzw. reflektiert wird,
wobei auch Absolutwerte der zurückgestreuten Intensität berück
sichtigt werden können, jedoch zweckmäßigerweise mit unterge
ordneter Priorität, da in aller Regel das Rückstreu- bzw. Re
flexionsvermögen der Fahrbahn nicht konstant und daher unbekannt
ist. Jedoch können Änderungen der rückgestreuten Intensität
relativ leicht erfaßt werden, wobei eine Zunahme der Rückstreu-
Intensität einer Abstandsverringerung und eine Abnahme dement
sprechend einer Abstandsvergrößerung entspricht.
Für eine nach Aufbau und Funktion dem Grundgedanken nach durch
die Merkmale des Anspruchs 15 umrissene, im Rahmen des erfin
dungsgemäßen Krankenwagens geeignete Koordinaten-Stelleinrichtung
ist durch die Merkmale des Anspruchs 16 eine spezielle Aus
führungsform näher konkretisiert, die sich insbesondere für
eine Realisierung mit zwei hydraulischen Schwenkmotoren und
einem hydraulischen Linearmotor eignet, mittels dessen die die
beiden Schwenkmotore umfassende Schwenkantriebseinheit als
Ganzes anhebbar und absenkbar ist.
In Kombination hiermit sind durch die Merkmale der Ansprüche
19 und 20 verschiedene Anordnungen der Schwenkmotore und des
Linearmotors der Koordinatenstelleinrichtung angegeben, wobei
die gemäß Anspruch 19 vorgesehene Anordnung den Vorteil hat,
daß auf den Kolben des Linearmotors ein Kippmoment nur dann
wirkt, wenn sich das Fahrzeug auf einer ansteigenden oder ab
schüssigen Fahrbahn bewegt, wobei durch die gemäß Anspruch 20
vorgesehene Anordnung erreicht wird, daß die Stellkräfte, die
von den Schwenkmotoren entfaltet werden müssen, minimal sind,
da diese nahezu momentausgeglichen betrieben werden können, und
weiter die Bauweise gemäß Anspruch 21 den Vorzug hat, daß der
am häufigsten angesteuerte Schwenkmotor das relativ kleinste
Trägheitsmoment überwinden muß und bei der Anordnung gemäß
Anspruch 22 die Koordinaten-Stelleinrichtung besonders niedrig
baut.
Bei den insoweit erläuterten Ausführungsformen des Krankenwagens
ist eine Entkopplung der verschiedenen Antriebe gegeben, derart,
daß durch jeden derselben eine bestimmte Koordinatenrichtung
verändert werden kann, was den Aufbau einer einfachen Propor
tionalregelung ermöglicht, die sowohl mit Mitteln der digitalen
als auch der analogen Regelungstechnik realisierbar ist. Es
ist eine ungestörte Superposition der verschiedenen - orthogo
nalen - Bewegungsrichtungen gegeben, die auch einfache Regel
algorithmen ermöglicht.
Im Unterschied dazu ist durch die Merkmale des Anspruchs 23
eine - bevorzugte - Gestaltung der Koordinaten-Stelleinrichtung
angegeben, die mittels dreier hydraulischer Linearmotore reali
siert ist, von denen zur Erzielung von Schwenkbewegungen um
die Fahrzeuglängsachse und um die Querachse jeweils zwei Motore
gleichzeitig angesteuert werden müssen bzw. einen Hub ausführen
müssen.
Für eine solche Koordinaten-Stelleinrichtung ist durch die
Merkmale des Anspruchs 24 eine Anordnung angegeben, bei der
zwei, jeweils über Kugelgelenke am Fahrzeugboden abgestützte
bzw. an dem Tragrahmen der Bahre angreifende Linearmotore als
verhältnismäßig leistungsschwache Antriebsmotore ausgebildet
sein können, wobei es wiederum vorteilhaft ist, wenn auch diese
linearen Antriebsmotore einer solchen Stelleinrichtung, wie
gemäß Anspruch 25 vorgesehen, Hydrozylinder vorzugsweise des
durch den Anspruch 26 angegebenen Typs sind, um eine schnelle
Einstellbarkeit der Soll-Positionen der Bahre zu erzielen.
Wenn die Linearzylinder einer solchen Koordinaten-Stellein
richtung mit Positions-Istwert-Meßeinrichtungen mit den im
Anspruch 27 angegebenen weiteren funktionellen Eigenschaften
ausgerüstet sind, so wird auf einfache Weise die Möglichkeit
einer Lage-Regelung mit Proportionalventilen geschaffen, deren
Öffnungsquerschnitte zu den Stellhüben in Proportionalität zu
den Unterschieden von Positions-Sollwert- und Positions-Istwert-
Signalen selbsttätig einstellbar sind, vorzugsweise wie durch
die Merkmale des Anspruchs 28 angegeben, wodurch auch, eine
ausreichende Leistung des hydraulischen Druckversorgungsaggregats
vorausgesetzt, ein sehr schnell arbeitender Lage-Regelkreis
geschaffen werden kann.
Wenn die hierbei zur Anwendung gelangenden Nachlauf-Regelventile
als Proportionalventile mit der im Anspruch 29 angegebenen
Auslegung realisiert sind, dann ist die Auslenkung ihrer Ven
tilkolben aus der jeweiligen Grundstellung ein Maß für den
Nachlauffehler, der seinerseits in Einheiten des Abstandes von
der Soll-Position umgerechnet werden kann. Wenn hierfür - für
die Erfassung des Nachlauffehlers - ein Meßsystem vorgesehen
ist, dann ist die Differenz zwischen dem Sollwert-Vorgabesignal
und dem Auslenkungssignal, jeweils umgerechnet in Längenein
heiten, ein Maß für die Ist-Position, so daß in einem solchen
Fall auf ein teures Istwert-Meßsystem verzichtet werden kann.
Es ist dann allerdings zweckmäßig, wenn von Zeit zu Zeit Absolut
werte der Ist-Position erfaßbar sind.
Mittels gemäß Anspruch 30 vorgesehener Referenzsignalgeber,
die bei Durchlaufen definierter Positionen der Koordinaten-
Stellelemente - der linearen oder rotatorischen Antriebe - für
deren Position-Absolutwerte charakteristische Referenzsignale
erzeugen, ist in diskreten "Abständen"′ eine Korrektur der je
weiligen Ist-Position möglich, die auch bei der Berechnung der
Sollwert-Position berücksichtigt werden kann. Wann immer ein
solcher Absolutwert durchlaufen bzw. erreicht wird, wird er
zweckmäßigerweise als Bezugspunkt für die weitere Vorgabe und
Überwachung der Soll- und der Ist-Position der Koordinaten-
Stellelemente benutzt.
Positions-Istwert-Meßsysteme mit der im Anspruch 31 angegebenen,
für eine Verwendung in dem erfindungsgemäßen Krankenwagen ge
eigneten Spezifikation hinsichtlich des Weg-Auflösungsvermögens
sind in gängiger Technik kostengünstig realisierbar.
Als Hilfsdruckquelle für die hydraulischen Stellantriebe der
Koordinaten-Stelleinrichtung kann eine vom Fahrzeugmotor per
manent angetriebene Pumpe vorgesehen sein, die auf einem Aus
gangsdruckniveau von mindestens 100 bar arbeitet und in ihrer
Auslegung hinsichtlich der zeitlichen Fördermenge einer für
eine übliche Niveauregulierung benutzbaren Pumpe entsprechen
kann, wobei es zweckmäßig ist, zusätzlich einen mittels dieser
Pumpe aufladbaren Druckspeicher vorzusehen und diesen als "un
mittelbare" Druckquelle für die Koordinaten-Stelleinrichtung
auszunutzen. Eine derartige Realisierung der Druckquelle ist
dann besonders zweckmäßig, wenn, um die Lage-Regeleinrichtung
als eine Zusatzeinrichtung für einen Krankenwagen ausbilden zu
können, diese mit einer eigenen elektrischen Versorgungspumpe
versehen ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbei
spiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1d einen erfindungsgemäßen Krankenwagen mit einer
Lage-Regeleinrichtung für die den Patienten
tragenden Bahre in schematisch vereinfachter
Seitenansicht (Fig. 1a und 1b) sowie in verein
fachter Ansicht von der Rückseite her (Fig. 1c
und 1d) zur Erläuterung der Funktion der Lage-
Regeleinrichtung während des Krankentransports,
Fig. 2a bis 2c eine Koordinaten-Stelleinrichtung der Lage-Regel
einrichtung des Krankenwagens gemäß den Fig. 1a
bis 1d in vereinfachter, teilweise abgebrochener,
perspektivischer Darstellung der Fig. 2a sowie
in einer vereinfachten Seitenansicht (Fig. 2b)
und in einer Ansicht in Richtung der Fahrzeug
längsachse gesehen (Fig. 2c),
Fig. 3 eine schematisch vereinfachte, perspektivische
Darstellung eines Kreiselinstruments als Lage-
Sensoreinrichtung der Lage-Regeleinrichtung des
Krankenwagens,
Fig. 4 ein Funktionsschema der Lage-Regeleinrichtung
mit den anhand der Fig. 2a bis 2c sowie Fig. 3
geschilderten Stell- und Sensor-Einrichtungen,
Fig. 5 ein Hydraulikschema der Koordinaten-Stelleinrich
tung gemäß den Fig. 2a bis 2c,
Fig. 6a und 6b eine weitere Gestaltung einer Koordinaten-Stell
einrichtung mit drei hydraulischen Linearzylindern
und
Fig. 7 eine elektrohydraulische Steuereinheit zur Steue
rung der Stellbewegungen der Hydrozylinder der
Koordinaten-Stelleinrichtung gemäß den Fig. 6a
und 6b mit einem Nachlauf-Regelventil als elektro
hydraulischem Steuerelement.
Der in den Fig. 1a bis 1d dargestellte, insgesamt mit 10 be
zeichnete Krankenwagen ist für einen möglichst schonenden Trans
port eines schwer akut Erkrankten oder Schwerverletzten in ein
Krankenhaus gedacht. In derartigen Krankenwagen ist ein in den
Fig. 1a bis 1d lediglich schematisch angedeutetes Traggestell 11
installiert, auf dem eine ebenfalls lediglich schematisch ange
deutete Bahre 12 lösbar befestigbar ist, auf der der Patient
liegt, während er in das Fahrzeug transportiert - gefahren
oder getragen - wird, und auf der er auch während der Fahrt
und beim Transport vom Fahrzeug in das Krankenhaus liegen bleibt,
um Umladungen des Patienten weitestmöglich zu vermeiden.
Das Traggestell 11 umfaßt einen der Grundform nach rechteckigen
Rahmen 13, der aus stabilen Längsholmen 14 und Querholmen 16
zusammengesetzt ist, die z. B. als fest miteinander verbundene
Rohre oder Profilstäbe ausgebildet sind, an denen die Bahre 12
durch nicht dargestellte Fixierungseinrichtungen, z. B. einzeln
oder gemeinsam lösbare Klauen, welche die Längs- und/oder Quer
holme 14 und/oder 16 formschlüssig umgreifen oder mit diesen in
Eingriff gelangen können, in Längs- und Querrichtung des Kran
kenwagens unverrückbar befestigbar ist, wobei diese Befesti
gungseinrichtungen als selbsttätig einrastende Einrichtungen
ausgebildet sein können, die in der Art einer mechanischen
Zentralverriegelung arbeiten und wie eine solche auch wieder
lösbar sind.
Als übliche Transportlage des Patienten sei diejenige vorausge
setzt, in der - horizontalen Verlauf der Fahrbahn 17 und hori
zontal ebene Gestaltung derselben vorausgesetzt - die Körper
längsachse des Patienten ebenfalls horizontal und parallel zur
- vertikalen - Längsmittelebene 18 des Krankenwagens 10 ver
läuft. Demgemäß ist das Traggestell 11 innerhalb des Kranken
wagens 10 so angeordnet, daß die Längsholme 14 seines Rahmens
13 in zu dieser vertikalen Längsmittelebene 18 des Krankenwagens
10 parallel verlaufenden Ebenen angeordnet sind und die durch
den Verlauf der Längsholme 14 und der Querholme 16 des Rahmens
13 markierte Rahmenebene 19, betrachtet für den Fall, daß der
Krankenwagen 10 auf horizontaler, ebener Fahrbahn 17 steht
oder fährt, rechtwinklig zu der vertikalen Längsmittelebene 18
des Krankenwagens 10 verläuft. Diese "vertikale" Längsmittel
ebene 18 des Krankenwagens 10, zu der dieser, abgesehen von
seiner inneren Gestaltung, symmetrisch ausgebildet ist, wird
nachfolgend auch als konstruktive vertikale Längsmittelebene
"bezeichnet" werden. Die Rahmenebene 19 und/oder die zu dieser
parallele Ebene der Bahre 12, auf der der Patient liegt, wird nach
folgend auch als "Auflagebene" bezeichnet werden.
Die Transportposition des Patienten ist somit diejenige, in
der seine Körperlängsachse parallel zur konstruktiven vertikalen
Längsmittelebene 18 des Krankenwagens 10 verläuft, wobei die
übliche Transportposition des Patienten diejenige ist, in der
der Kopf des Patienten zur Frontseite des Fahrzeuges hinweisend
angeordnet ist.
Die - konstruktive - Verbindung des Rahmens 13 des Trag
gestells 11 mit dem Boden 21 der Fahrzeugkarosserie 22 vermit
telt eine insgesamt mit 23 bezeichnete Koordinaten-Stellein
richtung, deren Zweck es ist, den Rahmen 13 des Traggestells 11
und mit diesem die Bahre 12 während der Transport-Fahrt perma
nent in einer Lage zu halten, in der die statisch und dynamisch
an dem Patienten angreifenden Kräfte stets "normal", d. h. senk
recht zur räumlichen Orientierung seiner Auflageebene 19 abge
stützt "aufgefangen" werden.
Diese Koordinaten-Stelleinrichtung, die nachfolgend anhand der
Fig. 2a bis 2c, der Fig. 3 und bezüglich einer speziellen Ge
staltung anhand der Fig. 4 näher erläutert werden wird, ist -
erfindungsgemäß - Stellglied eines Lage-Regelkreises, der den
Patienten während der Fahrt ständig in einer Lage hält, in der
die Angriffsrichtung der auf ihn einwirkenden Gewichts- und
Fliehkräfte stets dieselbe oder nahezu dieselbe bleibt, um
einen optimal schonenden Transport des Patienten zu gewähr
leisten.
Die zu diesem Zweck vorgesehene Lageregelung wird nachfolgend
anhand ihrer Funktion, sowohl hinsichtlich der "Regelphilo
sophie" als auch der Funktion der Koordinaten-Stelleinrich
tung 23 erläutert, woraus sich für den einschlägig vorgebildeten
Fachmann zahlreiche Möglichkeiten der Realisierung einer solchen
Lageregelung ergeben werden, von denen einige wenige als bevor
zugte Ausführungsbeispiele ihrem konstruktivem Aufbau nach
ebenfalls erläutert werden sollen.
Die Koordinaten-Stelleinrichtung 23 umfaßt einen ersten Schwenk
motor 24, mittels dessen der Rahmen 13 des Traggestells 11 um
eine Achse 26 schwenkbar ist, die parallel zu der zentralen
Längsachse 27 des Krankenwagens 10 verläuft, die dessen geo
metrischen Schwerpunkt 28 enthält, gegebenenfalls mit dieser
Achse 27 zusammenfällt.
Weiter umfaßt die Koordinaten-Stelleinrichtung 23 einen zweiten
Schwenkmotor 29, mittels dessen der Rahmen 13 des Traggestells 11
um eine rechtwinklig zu der parallel zur Fahrzeuglängsachse 27
verlaufenden Schwenkachse 26 des Schwenkmotors 24 verlaufende,
zweite Schwenkachse 31 schwenkbar ist.
Die beiden Schwenkmotore 24 und 29 sind zu einer Schwenk-An
triebseinheit 32 (Fig. 2b und 2c) zusammengefaßt, die mittels
eines insgesamt mit 33 bezeichneten Vertikal-Antriebes relativ
zum Karosserieboden 21 des Krankenwagens 10 anhebbar und absenk
bar ist. Die Schwenkachsen 26 und 31 der beiden Schwenkmotore 24
und 29 verlaufen beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a
bis 2c in einer gemeinsamen Ebene.
Erfährt das Fahrzeug 10, gesehen in Richtung des die Fahrtrich
tung markierenden Pfeils 34 der Fig. 1a eine Neigung nach "links",
so daß seine konstruktive vertikale Längsmittelebene 18 mit
einer vertikalen Ebene 36, zu welcher die Schwenkachse 26 des
ersten Schwenkmotors 24 parallel verläuft (Fig. 1d) einen Winkel
δ einschließt, so wird der erste Schwenkmotor 24 in dem durch
den Pfeil 37 der Fig. 1d repräsentierten Uhrzeigersinn derart
angetrieben, daß die Rahmenebene 19 des Traggestells 11, auf
der die Bahre 12 mit zur Rahmenebene 19 parallelem Verlauf
ihrer Auflageebene befestigt ist, rechtwinklig zu der vertikalen
Ebene 36, beispielsweise horizontal verlaufend, orientiert
bleibt, wobei Abweichungen von einem insgesamt horizontalen
Verlauf allenfalls dadurch zustandekommen können, daß die
Rahmenebene 19 des Rahmens 13, in Fahrtrichtung 34 gesehen,
nach vorn oder zum Fahrzeugheck hin geneigt verläuft. Durchfährt
der Krankenwagen 10 eine Kurve, beispielsweise eine Rechtskurve,
so wird der erste Schwenkmotor 24 ebenfalls angesteuert, derart,
daß die in der Zeichenebene der Fig. 1d liegende Spur 35 der
Rahmenebene 19 rechtwinklig zu der durch den Pfeil 38 markierten
Angriffsrichtung der aus der vertikal wirkenden Erdbeschleu
nigung und der "horizontal" wirkenden Zentrifugalbeschleunigung
resultierenden Angriffsrichtung der auf den Patienten wirkenden
Kräfte verläuft. Hierzu muß beim gewählten Fallbeispiel die
Rahmenebene 19 zusätzlich zu dem Winkel δ, um den die Rahmen
ebene 19 von der Horizontalen abweichen würde, um den Winkel
in Richtung des Pfeils 37, d. h. im Uhrzeigersinn, geschwenkt
werden, damit der Patient das Gefühl hat, daß sich seine Lage
gegenüber seiner anfänglich eingenommenen nicht geändert hat.
Die durch die Fig. 1d repräsentierte Kurvenfahrt-Situation
entspricht dem Durchfahren einer Rechtskurve. Es versteht sich,
daß im Falle einer Linkskurve der erste Schwenkmotor 24 so
angesteuert werden muß, daß sich der Rahmen 13 des Traggestells
11 und mit diesem die Bahre 12 nach links neigen.
Gelangt der Krankenwagen auf einen abschüssigen Fahrbahnbe
reich 17′, wie in der Fig. 1b dargestellt, so wird der zweite
Schwenkmotor 29 derart angesteuert, daß, in Längsrichtung des
Krankenwagens 10 gesehen, der - beispielsweise horizontale -
Verlauf der Rahmenebene 19, der in der Fig. 1a durch die Spur 39
der Rahmenebene 19 in der Zeichnungsebene markiert ist, erhalten
bleibt. Für das gewählte Fallbeispiel der Fahrt auf abschüssiger
Fahrbahn 17′ bedeutet dies, daß der Rahmen 13 des Traggestells 11
in dem durch den Pfeil 41 der Fig. 1b repräsentierten Uhrzeiger
sinn um die Schwenkachse 31 des zweiten Schwenkmotors 29, dem
Betrage nach um den Winkel ε geschwenkt werden muß. Fährt ander
erseits der Krankenwagen 10 bergauf, so muß der Rahmen 13 des
Traggestells 11, auf dem die Bahre 12 montiert ist, im Gegenuhr
zeigersinn um einen dem Steigungswinkel der Fahrbahn entspre
chenden Winkel geschwenkt werden.
Soweit der Krankenwagen 10 Erhebungen 42 überfahren muß, z. B.
"Schikanen", die zur Verkehrsberuhigung in Wohnbezirken einer
Stadt auf den Fahrbahnen vorgesehen sein können, um die Ver
kehrsteilnehmer zu langsamer Fahrweise zu zwingen, oder Einsen
kungen 46, die aus Beschädigungen der Fahrbahn 17 bzw. 17′
resultieren können oder als Wasser-Abflußrinnen vorhanden sind,
führt dies zu Auf- und Abbewegungen des Fahrzeugschwerpunktes S,
die durch kombinierte Ansteuerung des zweiten Schwenkantriebes 29
und des Vertikalantriebes 33 ausgeglichen werden können, derart,
daß beim Überfahren einer Erhebung 42 durch die Vorderräder 43
der Vertikalantrieb 33 im Sinne einer Abwärtsbewegung des Rahmens
13 und gleichzeitig der zweite Schwenkmotor 29 im Gegenuhr
zeigersinn angetrieben wird, und, sobald sich die Vorderräder
43 auf der abfallenden Seite der Erhebung 42 befinden, der
vertikale Antrieb 33 wieder in Aufwärtsrichtung und der zweite
Schwenkmotor 29 wieder im Uhrzeigersinn 41 angetrieben werden.
Durchfährt andererseits der Krankenwagen 10 eine Vertiefung 46
der Fahrbahn 17 bzw. 17′, so wird, während die Vorderräder 43
in die Einsenkung 46 "hinein"-rollen, mit der Folge, daß der
Fahrzeugschwerpunkt S gegenüber der Fahrbahn 17 bzw. 17′ abge
senkt wird, in dieser Situation der Vertikalantrieb 33 in Auf
wärtsrichtung 47, repräsentiert durch die Pfeilspitze des
Doppelpfeils 48 der Fig. 2b angetrieben und gleichzeitig der
zweite Schwenkmotor 29 im Uhrzeigersinn 41 und, sobald die
Vorderräder 43 des Krankenwagens 10 aus der Einsenkung 46
"heraus"-rollen, der zweite Schwenkmotor 29 wieder im Gegen
uhrzeigersinn und der Vertikalantrieb 33 in der durch die Pfeil
spitze 49 des Doppelpfeils 48 der Fig. 2b repräsentierten
Abwärtsrichtung angetrieben, derart, daß der Rahmen 13 des
Traggestells 11 und mit diesem der Patient insgesamt "in Ruhe"
bleibt.
Die insoweit erläuterten Ausgleichsbewegungen des Rahmens 13
des Traggestells 11 erfolgen in zueinander orthogonalen Koordi
natenrichtungen, d. h. entlang bzw. um zueinander rechtwinklig
verlaufende Achsen - den Schwenkachsen 26 und 31 des ersten
Schwenkmotors 24 und des zweiten Schwenkmotors 29 sowie der
zentralen Längsachse 51 des Vertikalantriebes 33 als Z-
Achse 48 - und können einander daher im Sinne einer ungestörten
Superposition überlagert werden, was eine einfache Art der
Ansteuerung der Schwenkantriebe 24 und 29 und des "linearen"
Vertikalantriebes 33 ermöglicht.
Der zweite Schwenkmotor 29, mittels dessen der Rahmen 13 des
Traggestells 11 um die quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlau
fende Achse 31 schwenkbar ist, wird auch dann aktiviert, wenn
der Krankenwagen seine Fahrt beschleunigt oder, z. B. durch
Bremsen, verzögert, und zwar bei einer Beschleunigung des Kran
kenwagens in dessen Längsrichtung dahingehend, daß das Kopf
ende 12′ der Bahre 12 abgesenkt, d. h. der Rahmen 13 um die
zweite Schwenkachse 31 gemäß der Darstellung der Fig. 2b im
Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird, und in der dazu entgegen
gesetzten Richtung, d. h. im Sinne einer Anhebung des Kopfendes
12′ der Bahre 12 verschwenkt wird, wenn der Krankenwagen ver
zögert wird, jeweils derart, daß die Angriffsrichtung der aus
der Erdbeschleunigung und der - dynamischen - Beschleunigung
bzw. Verzögerung resultierenden, auf den Patienten wirkenden
Kräfte wieder normal, d. h. senkrecht, zur Rahmenebene 19 ver
läuft.
Um die Bahre 12 in den den vorstehend erläuterten Situationen
entsprechenden Soll-Lagen halten zu können, muß die Orientierung
des Fahrzeuges, die sich aufgrund der Fahrbahntopographie fort
laufend ändern kann, bezüglich eines "festen" Koordinatensystems
permanent erfaßt werden.
Zu diesem Zweck ist ein in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten
nunmehr verwiesen sei, seinem grundsätzlichen Aufbau nach darge
stelltes, insgesamt mit 52 bezeichnetes Kreiselinstrument vorge
sehen, mittels dessen zum einen die Neigung ε der geometrischen
Längsachse 27 des Krankenwagens 10 gegenüber einer "festste
henden" vertikalen Achse 53, die nachfolgend auch als Z-Achse
bezeichnet wird, permanent erfaßbar ist, und gleichzeitig auch
die Querneigung δ der geometrischen - vertikalen - Fahrzeug
längsmittelebene 18 gegenüber derselben "raumfesten" Z-Achse 53.
Zentrales Funktionselement dieses Kreiselinstruments 52 ist
ein - kardanisch aufgehängter - astatischer Kreisel 55, dessen
kreisscheibenförmiger Kreiselkörper 54 mit horizontalem Verlauf
seiner ebenen Begrenzungsflächen um seine zentrale - vertikale -
Achse, durch die die Z-Achse 53 markiert ist, rotierend ange
trieben ist, wobei die diesbezüglich vorgesehenen Antriebs
einrichtungen, der Einfachheit halber, nicht dargestellt sind.
Dabei ist der Kreiselkörper 54 an einem insgesamt mit 56
bezeichneten Innenrahmen an dessen - horizontalen - Querholmen
57 und 58 gelagert.
Dieser Innenrahmen 56 ist an einem insgesamt mit 59 bezeichneten
Außenrahmen des insgesamt mit 61 bezeichneten kardanischen
Gehänges um eine rechtwinklig zur Z-Achse 53, d. h. horizontal
verlaufende Achse 62 drehbar gelagert, welche die Z-Achse 53
im Schwerpunkt 63 des Kreiskörpers 54 schneidet und auch recht
winklig zur geometrischen Fahrzeuglängsachse 27 des Kranken
wagens 10 verläuft.
Der Außenrahmen 59 des kardanischen Gehänges 61 ist seinerseits
an einem im Fahrzeug fest montierten Gehäuseelement 64 des
Kreiselinstruments 52 um eine parallel zur geometrischen Fahr
zeuglängsachse 27 verlaufende Achse 27′ drehbar gelagert, welche
ihrerseits die - vertikale - Z-Achse 53 und die horizontale
Dreh- bzw. Schwenkachse 62 des Innenrahmens 56 in dem Schwer
punkt 63 des Kreiselkörpers 54, d. h. im Schnittpunkt der Z-
Achse 53 und der Schwenkachse 62 des Innenrahmens 56 recht
winklig schneidet.
Das Kreiselinstrument 52 ist dahingehend ausgebildet, daß die
Drehachse 53 des Kreiselkörpers 54 zumindest dann, wenn dieser
rotierend angetrieben ist, die zum Erdmittelpunkt hinweisende
Orientierung beibehält. Ist der Krankenwagen 10 auf horizontal
verlaufender Fahrbahn 17 abgestellt, so verläuft die die Dreh
achse 27′ des Außenrahmens 59 und die Drehachse 62 des Innen
rahmens 56 enthaltende Längsmittelebene 19′ des Außenrahmens
59 horizontal. Die die - vertikale - Drehachse 53 des Kreisel
körpers 54 und die Drehachse 62, um die der Innenrahmen 56 des
Kreiselinstruments 52 an dessen Außenrahmen 59 drehbar gelagert
ist, enthaltende Mittelebene 66 des Innenrahmens 56 bleibt
vertikal orientiert. Eine zu diesem Zweck vorgesehene Rückführ
einrichtung, welche während des Transports die genannte verti
kale Orientierung der Kreiselachse 53 und damit auch der verti
kalen Längsmittelebene 66 des Innenrahmens 56 selbsttätig auf
rechterhält, ist nicht eigens dargestellt. Sie kann in einer
Weise realisiert sein, die derjenigen analog ist, in der bei
einem Flugzeug der Kreisel des "künstlichen Horizonts" hinsicht
lich des permanent vertikalen Verlaufs seiner Drehachse stabili
siert wird.
Das Kreiselinstrument 52 ist beim dargestellten, speziellen
Ausführungsbeispiel mit zwei Winkelgebern 67 und 68 ausgerüstet,
die elektrische Ausgangssignale oder Ausgangssignalkombinationen
erzeugen, welche die Information über den Anstellwinkel δ der
die Z-Achse 53 des Kreisel 55 und die parallel zur Fahrzeug
längsachse 27 verlaufende Drehachse 27′ seines Außenrahmens 59
enthaltenden - vertikalen - Längsmittelebene 69 gegenüber der
geometrischen vertikalen Längsmittelebene 18 des Krankenwagens 10
enthalten, d. h. die Information darüber, um welchen Winkelbe
trag die normalerweise senkrecht zur Aufstandsfläche der Fahr
zeugräder 43 und 44 verlaufende geometrische vertikale Längs
mittelebene 18 bezüglich der absolut vertikal gehaltenen Längs
mittelebene 69 des Kreisels 55, in Richtung des Pfeils 34 der
Fig. 1a gesehen, nach "links" oder "rechts" geneigt ist.
Des weiteren ist das Kreiselinstrument 52 beim dargestellten,
speziellen Ausführungsbeispiel mit zwei Winkelgebern 71 und 72
ausgerüstet, die elektrische Ausgangssignale oder Ausgangs
signalkombinationen erzeugen, welche die Informationen über
den Anstellwinkel ε der absolut vertikal gehaltenen, die Z-
Achse 53 des Kreisels 55 und die Drehachse 62, um die der Innen
rahmen 56 des Kreiselinstruments 52 an dessen Außenrahmen 59
drehbar gelagert ist, enthaltenden Mittelebene 66 des Innen
rahmens 56 gegenüber der geometrischen vertikalen Quermittel
ebene 73 des Krankenwagens 10 enthalten, d. h. die Information
darüber, um welchen Winkelbetrag ε die, abgesehen von Fede
rungs-Bewegungen, parallel zur Aufstandsfläche der Fahrzeug
räder 43 und 44 verlaufende "horizontale" geometrische Längs
mittelebene 74, in der die zentrale Längsachse 27 des Kranken
wagens 10 verläuft, von der absolut horizontalen Orientierung
abweicht. Die Ausgangssignale dieser beiden Winkelgeber 71 und
72 sind ein Maß für die Steilheit, mit der die Fahrbahn 17′
abfällt oder steigt.
Die Ausgangssignale der δ-Winkelgeber 67 und 68 sowie der ε-
Winkelgeber 71 und 72 sind als diesbezügliche Neigungs-Eingaben
δ und ε einer elektronischen Steuereinheit 76 (Fig. 4) zuge
leitet, der als weitere Eingaben auch die Ausgangssignale von
den Vorderrädern 43VL und 43VR einzeln zugeordneten Raddreh
zahlsensoren 77 und 78 zugeleitet sind, wobei diese - elektri
schen - Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 77 und 78 nach
Pegel und/oder Frequenz die Information über das dynamische
Verhalten der Vorderräder 43 des Krankenwagens 10 enthalten,
nämlich - primär - die Information über deren momentante Rad
drehzahlen und damit auch über die momentanen Radumfangsge
schwindigkeiten.
Aus einer vergleichenden und/oder differenzierenden Verarbeitung
der Ausgangssignale dieser Raddrehzahlsensoren 77 und 78
"erkennt" die elektronische Steuereinheit 76, ob sich der Kran
kenwagen 10 in einer Geradeausfahrt befindet, was "Gleichheit"
der Ausgangssignale nach Pegel und/oder Frequenz entspricht,
oder in einer Kurvenfahrt, was die elektronische Steuerein
heit 76 aus einer Ungleichheit der Signalpegel und/oder
-frequenzen der Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 77 und
78 erkennt. Unter Berücksichtigung der geometrischen Abmessungen
des Krankenwagens 10 - seitlicher Abstand b der Fahrzeugräder 43
bzw. 44 - ermittelt die elektronische Steuereinheit 76 aus den
Ausgangssignalen der Raddrehzahlsensoren 77 und 78 - im Falle
einer Kurvenfahrt - die auf das Fahrzeug 10 bzw. den Patienten
wirkenden Fliehkräfte und erzeugt Ansteuersignale für die Koor
dinaten-Stelleinrichtung 23, im Falle einer Kurvenfahrt für
deren ersten Schwenkmotor 24, dahingehend, daß der Rahmen 13
des Traggestells 11, auf dem die Bahre 12, auf der Patient
liegt, montiert ist, soweit zur Kurven-Innenseite hin geneigt
wird, d. h. zusätzlich um den Einstellwinkel Δ um die Längs
achse 26 des ersten Schwenkantriebs 24 geschwenkt wird, daß
die Resultierende aus der - vertikal angreifenden - Erdbeschleu
nigung und der - horizontal angreifenden - Zentrifugalbeschleu
nigung, die auf den Patienten wirken, senkrecht zur Ebene 19
des Rahmens 13 des Traggestells 11 angreift.
Solange der Krankenwagen 10 sich in Geradeausfahrt befindet,
erkennbar an der Gleichheit der Ausgangssignale der Raddrehzahl
sensoren 77 und 78, wird der erste Schwenkmotor 24, solange
eine Neigung δ des Krankenwagens 10 bezüglich der absolut ver
tikalen Richtung vorliegt, nur insoweit zu einer kompensato
rischen Schwenkbewegung angesteuert, daß diese zu einer hori
zontalen Anordnung der Rahmenebene 19 des Rahmens 13 des Trag
gestells 11 führt.
Aus einer - differenzierenden - Auswertung der Ausgangssignale
der Raddrehzahlsensoren 77 und 78 erkennt die elektronische
Steuereinheit 76 auch, in welchem Maße der Krankenwagen 10
beschleunigt oder - im Falle einer Bremsung - verzögert wird.
Sie errechnet hieraus einen Anstellwinkel ε, um den im Falle
einer Beschleunigung des Krankenwagens 10 das Kopfende der
Bahre 12 "nach unten" geschwenkt werden muß, bzw. - im Falle
einer Verzögerung des Krankenwagens 10 - nach oben, damit die
Angriffsrichtung der aus der - senkrecht wirkenden - Erdbe
schleunigung und der auf das Fahrzeug beschleunigend oder ver
zögernd wirkenden Kräfte, die auch am Patienten angreifen,
jeweils senkrecht zur Ebene 19 des Rahmens 13 des Traggestells 11
verläuft, in der die auf den Patienten wirkenden Kräfte aufge
fangen werden und erzeugt auch die hierfür erforderlichen An
steuersignale für die Koordinaten-Stelleinrichtung 23.
Als weitere Eingaben sind der elektronischen Steuereinheit 76
die elektrischen Ausgangssignale von Positionsgebern 79 und 81
bzw. 82 zugeleitet, welche für die Momentanposition des Rah
mens 13 des Traggestells 11 charakteristische elektrische Aus
gangssignale abgeben. Der eine dieser Positionsgeber - der dem
ersten Schwenkmotor 24 zugeordnete Positionsgeber 79 - ist ein
Winkelgeber, dessen Ausgangssignal ein eindeutiges Maß für die
Orientierung der Schwenkachse 31 des zweiten Schwenkmotors 29
ist, der mittels des ersten Schwenkmotors um dessen Schwenk
achse 26 schwenkbar ist. Der zweite, dem zweiten Schwenkmotor 29
zugeordnete Positionsgeber 81 ist ebenfalls ein Winkelgeber,
dessen Ausgangssignal ein eindeutiges Maß für den Winkel ε
ist, unter dem die Längsholme 14 des Rahmens 13 des Tragge
stells 11 gegenüber der geometrisch horizontalen Längsmittel
ebene 74 des Krankenwagens 10, in Fahrtrichtung gesehen, anstei
gend oder abfallend verlaufen. Der dritte Positionsgeber 82
schließlich ist ein "linearer" Weggeber, dessen Ausgangssignal
ein Maß dafür ist, in welchem - mittleren - Abstand der Rah
men 13 des Traggestells 11 der Koordinaten-Stelleinrichtung 23
vom Boden 21 der Karosserie des Krankenwagens 10 angeordnet
ist, wobei dieser Weggeber 82 dem Vertikal-Antrieb 33 der Koordi
naten-Stelleinrichtung 23 zugeordnet ist, mittels dessen der
Rahmen 13 des Traggestells 11 relativ zum Karosserieboden 21
anhebbar und absenkbar ist.
Für die Winkelgeber 67, 68 sowie 71, 72 des Kreiselinstruments 52
sei zum Zweck der Erläuterung vorausgesetzt, daß ihre Ausgangs
signale Spannungs-Signale sind, deren Signalpegel jeweils in
einer monotonen Relation zu den Winkeln δ bzw. ε stehen,
unter denen die geometrische vertikale Längsmittelebene 18 des
Krankenwagens 10 geneigt zu der vertikalen Längsmittelebene 69
des Kreisels 55 verlaufen kann, bzw. die geometrische vertikale
Quermittelebene 73 des Krankenwagens 10 geneigt zu der durch
die Kreiselwirkung stets absolut vertikal gehaltenen Mittelebene
66 des Innenrahmens 56 des Kreiselinstruments 52 verlaufen
kann, die rechtwinklig zur Drehachse 27′ des Außenrahmens 59
des Kreiselinstruments 52 verläuft, die stets parallel zur
geometrischen Fahrzeuglängsachse 27 - durch die Fesselung im
Gehäuseteil 64 - gehalten ist.
Die die Information über die Orientierung des Krankenwagens 10
- Längs- und/oder Querneigung - enthaltenden Ausgangssignale
der ε- und δ-Winkelgeber 71, 72 bzw. 67, 68 des Kreiselinstru
ments 52, einerseits, und die die Information über die Anordnung
der Bahre 12 bzw. des Traggestellrahmens 13 im Krankenwagen 10
enthaltenden Ausgangssignale des δ-Positionsgebers 79, des ε-
Positionsgebers 81 und des "vertikalen" Weggebers 82 werden,
unter Berücksichtigung der die Information über den dynamischen
Zustand des Krankenwagens 10 enthaltenden Ausgangssignale der
den Vorderrädern 43 zugeordneten Raddrehzahlsensoren 77 und 78
zu Ansteuersignalen für die Koordinaten-Stelleinrichtung 23
ausgenutzt, derart, daß diese das Stellglied eines Lage-Regel
kreises bildet, der nachfolgend anhand seiner Funktion erläutert
wird. Hierbei wird davon ausgegangen, daß es einem Fachmann
bei Kenntnis des Zweckes und der Funktion der elektronischen
Steuereinheit 76 dieses Lage-Regelkreises möglich ist, die
elektronische Steuereinheit 76 mit gängigen Mitteln der elek
tronischen Schaltungstechnik zu realisieren und weiter ins
Detail gehende Erläuterungen schaltungstechnischer Einzelheiten
der elektronischen Steuereinheit 76 nicht erforderlich sind.
Am Beginn eines Transports wird der Patient, unabhängig davon,
ob der Krankenwagen 10 - gesehen in Fahrzeuglängsrichtung -
auf einem absteigenden oder abschüssigen, seitlich geneigten
oder horizontalen Bereich der Fahrbahn 17 bzw. 17′ steht, in
die für den Transport zweckmäßigste Position gebracht, in der
Regel diejenige "Normallage", in der die Rahmenebene 19 des
Traggestellrahmens 13 horizontal verläuft, d. h. parallel zu
der permanent horizontal orientierten Quermittelebene 83 des
Innenrahmens 56 des kardanischen Gehänges 61 des Kreisels 55
verläuft, welche die - horizontale - Drehachse 62 dieses Innen
rahmens 56 enthält und rechtwinklig zu dessen die Z-Achse 53
des Kreisels 55 enthaltenden "vertikalen" Mittelebene 66 ver
läuft.
Die Einstellung dieser "Normallage" erfolgt durch z. B. "von
Hand" ausgelöste Ansteuerung der beiden Schwenkantriebe 24 und
29 der Koordinaten-Stelleinrichtung 23, bis diejenige Position
des Traggestellrahmens 13 erreicht ist, in der das Ausgangs
signal des dem ersten Schwenkmotor 24 zugeordneten (δ-)Posi
tionsgebers 79 anzeigt, daß die Rahmenebene 19 des Traggestell
rahmens 13 nunmehr parallel zur horizontalen Quermittelebene 83
des Innenrahmens 59 des Kreiselinstruments 52 verläuft und
daher mit der karosseriefesten geometrischen Längsmittelebene 74
denselben Winkel δ einschließt, den auch die quer zur Fahr
zeuglängsachse 27 verlaufende, stets horizontal gehaltene Dreh
achse 62 des Innenrahmens 56 des Kreiselinstruments 52 mit der
fahrzeugfesten geometrischen "horizontalen" Längsmittelebene 74
einschließt, der im Rahmen des Kreiselinstruments 52 mittels
der Winkelgeber 67, 68 erfaßt wird und bis die Rahmenebene 19
des Traggestellrahmens 13 mit der horizontalen Quermittelebene 83
des Innenrahmens 56 des Kreiselinstruments 52, in Fahrzeuglängs
richtung gesehen, denjenigen Neigungswinkel ε einschließt,
erfaßt durch das Positions-Ausgangssignal des den zweiten
Schwenkmotor 29 zugeordneten (ε-)Positionsgebers 81, der dem
Neigungswinkel ε entspricht, um den die parallel zur zentralen
Fahrzeuglängsachse 27 verlaufende Drehachse 27′ des Außenrahmens
59 des Kreiselinstruments 52 gegenüber der horizontalen Quer
mittelebene 83 des Innenrahmens 56 des Kreiselinstruments geneigt
verläuft, wobei dieser Neigungswinkel ε im Rahmen des Kreisel
instruments 52 mittels der Neigungs-Sensoren 71, 72 erfaßt wird.
Um anhand der Ausgangssignale, welche die Orientierungs-Sensoren
des Kreiselinstruments 52 - die δ-Winkelgeber 67, 68 und die
ε-Winkelgeber 71, 72 erzeugen, erkennen zu können, mit welcher
Drehrichtung die beiden Schwenkmotore 24 und 29 angetrieben
werden müssen, damit deren Antriebs-Steuerung gleichsam auf
direktem Weg zu der angestrebten Soll-Position der Bahre 12
führt, sind zur Erfassung des "seitlichen" Neigungswinkels δ
des Krankenwagens 10 im Rahmen des Kreiselinstruments 52 zwei
gleichsam "komplementäre" Winkelgeber 67 und 68 vorgesehen,
deren einer - der Winkelgeber 67 - ein dem Pegel nach anstei
gendes Ausgangssignal dann erzeugt, wenn sich der Krankenwagen,
in Fahrtrichtung 34 gesehen, nach links neigt, während der
andere Neigungssensor - der Winkelgeber 68 - ein dem Pegel
nach ansteigendes Spannungs-Ausgangssignal dann erzeugt, wenn
sich der Krankenwagen 10 nach rechts neigt, wobei die Ausgangs
signalpegel beider δ-Winkelgeber 67 und 68 denselben Wert haben,
wenn die geometrische "vertikale" Längsmittelebene 18 des Kran
kenwagens 10 mit der vertikalen Längsmittelebene 69 des Kreisel
instruments 52 zusammenfällt.
Bei dieser Auslegung der Winkelgeber 67 und 68 sowie 71 und 72
des Kreiselinstruments ist die elektronische Steuereinheit 76
aufgrund eines elektronisch-schaltungstechnisch einfach durch
führbaren Vergleichs der Signalpegel der genannten Winkelgeber
in der Lage, eine richtungsgerechte Ansteuerung der Schwenk
motore 24 und 29 zu vermitteln, derart, daß sich der Rahmen 13
des Traggestells 11 ab Beginn der Lageregelung stets auf die
Soll-Position zu bewegt.
Es versteht sich, daß die Erkennung der Drehrichtung, in der
die Schwenkmotore 24 und 29 anzusteuern sind, damit die Bahre 12
in der einmal eingestellten Transportlage bleibt, auch auf
andere - durchaus gängige - Weise realisiert sein kann.
Es ist auch möglich und - erfindungsgemäß - vorgesehen, daß
die Lage des Patienten bzw. der Bahre 12 in einer zur Fahrzeug
frontseite hin etwas abfallenden Orientierung stabilisiert
werden kann, was z. B. dann erwünscht ist, wenn der Patient
unter Schock steht und daher, zur Stabilisierung seines Kreis
laufs in der sogenannten "Schocklage" transportiert werden
muß.
Beim Anfahren sowie in Beschleunigungsphasen wird der zweite
Schwenkmotor 29 derart angesteuert, daß das Kopfende 12′ der
Bahre 12 etwas abgesenkt wird, wobei die elektronische Steuer
einheit 76 die Längsbeschleunigung, die auf den Krankenwagen 10
wirkt, aus der zeitlichen Änderung der Ausgangssignale der den
Vorderrädern 43VL und 43VR zugeordneten Raddrehzahlsensoren 77
und 78 erkennt und die Neigung der Bahre 12 so steuert, daß
die Resultierende aus der Erdbeschleunigung g, die stets verti
kal wirkt, und der Fahrzeuglängsbeschleunigung bL senkrecht
auf der Rahmenebene 19 des Traggestellrahmes 13 steht, während
das Fahrzeug beschleunigt wird.
Entsprechend wird, wenn der Krankenwagen 10 - durch Bremsen -
verzögert wird, das Kopfende 12′ der Bahre 12, ebenfalls durch
Ansteuerung des zweiten Schwenkmotors 29, soweit angehoben,
daß wiederum die Resultierende aus der Erdbeschleunigung g und
der Fahrzeuglängsverzögerung (-bL) senkrecht zur Rahmenebene 19
des Traggestellrahmens 13, an dem die Bahre 12, zu diesem paral
lel verlaufend, gehalten ist, steht.
Auf analoge Weise werden auch Nickbewegungen des Krankenwa
gens 10 ausgeglichen, die daraus resultieren können, daß der
Krankenwagen 10 eine wellenförmige Erhebung 42 der Fahrbahn 17
überfahren oder eine rillen- oder muldenförmige Vertiefung 46
der Fahrbahn 17 durchfahren muß.
Wenn eine solche Situation gegeben ist, wird auch der Vertikal-
Antrieb 33 der Koordinaten-Stelleinrichtung 23 - kompensato
risch - derart angesteuert, daß die Schwerpunktshöhe der Bahre 12
bzw. des auf ihr liegenden Patienten mindestens annähernd kon
stant gehalten wird. Der Betrag, der hierfür beim Durchfahren
einer Einsenkung 46 der Fahrbahn 17 erforderlichen Anhebung
des Traggestellrahmens 13 bzw. Absenkung desselben, wenn der
Krankenwagen 10 eine Fahrbahn-Erhebung 42 überfährt, wird von
der elektronischen Steuereinheit 76 von Fall zu Fall "on-line"
berechnet und gesteuert, wobei diese Berechnung unter Berück
sichtigung der Parameter Fahrzeuggeschwindigkeit vF, der zeit
lichen Änderung und des Momentanbetrages ε der Neigung
der Ebene 19′ des Außenrahmens 59 des Kreiselinstruments 52
gegenüber der horizontalen Quermittelebene 83 des Innenrahmens
56 des Kreiselinstruments 52, sowie des Achsabstandes l der
Fahrzeugräder 43 und 44 und der geometrischen Anordnung des
Traggestells 11 im Krankenwagen 10 erfolgt. Dasselbe gilt sinn
gemäß für den Fall, daß der Krankenwagen 10 eine Einsenkung 46
der Fahrbahn 17 durchfährt, mit Bezug auf die erforderliche -
kompensatorische - Anhebung des Traggestellrahmens 13.
Zur Erfassung solcher Fahrbahnunebenheiten 42 und/oder 46 sind
auch - nicht dargestellte - an der Frontseite des Krankenwa
gens 10 vor dessen Vorderrädern 43VL und 43VR angeordnete
Abstandssensoren geeignet, die den vertikalen Abstand einer
durch die Anordnung solcher Sensoren ausgezeichneten Fahrzeug-
Längsebene von der Fahrbahn 17 messen und als nach dem Prinzip
des Echolots arbeitende Ultraschall-Sensoren ausgebildet sein
können.
Zusätzlich können auf den Einfederungszustand der Vorderrad
federung ansprechende Sensoren vorgesehen sein, die z. B. als
"berührungslos" arbeitende - induktive oder kapazitive - Nähe
rungsschalter realisiert sein können oder als resistive Weg
geber, in einfachen Fällen auch als Endschalter, die erst ab
einem Mindest-Federweg ein Signal erzeugen, das anzeigt, daß
eine Ausgleichsbewegung erforderlich ist.
Die elektronische Steuereinheit 76 hat ein "Erinnerungsvermögen"
dahingehend, daß sie - unter Berücksichtigung der Fahrzeug
geschwindigkeit vF bei einem Ausgleichs-Regelvorgang, der da
durch erforderlich wird, daß die Hinterräder 44 des Fahrzeuges
eine Fahrbahn-Erhebung 42 oder eine Einsenkung 46 überfahren,
"berücksichtigt", was zuvor an Ausgleichs-Stellbewegungen erfor
derlich war, als die Vorderräder die entsprechende Fahrbahn-
Unebenheit überfahren haben und ist dadurch gleichsam schon
auf den Ausgleichs-Regelvorgang "vorbereitet", der, entsprechend
dem Achsabstand l und der Fahrzeuggeschwindigkeit vF Sekunden
bruchteile später zur Ausführung gelangen muß.
Bei einer Kurvenfahrt des Krankenwagens 10, die von der elektro
nischen Steuereinheit 76 anhand der unterschiedlichen Ausgangs
signale der den Vorderrädern 43VL und 43VR des Krankenwagens 10
zugeordneten Raddrehzahlsensoren 77 und 78 erkannt wird, anhand
derer sowohl der Richtungssinn - links oder rechts - der Kurve
als auch die Kurvenfahrt-Geschwindigkeit und - bei vorgegebener
und daher von der elektronischen Steuereinheit 76 berücksichtig
barer Spurweite b des Krankenwagens 10 - der Kurvenfahrt ermit
telbar ist, erzeugt die elektronische Steuereinheit 76 Ausgangs
signale zur Ansteuerung des ersten Schwenkmotors 24, durch die
dieser im Sinne einer Schwenkung des Traggestellrahmens 13 der
Koordinaten-Stelleinrichtung 23 um die in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufende Schwenkachse 26 angetrieben wird, derart, daß die
Rahmenebene 19 des Traggestellrahmens 13 eine Neigung δ+Δ zur
Kurveninnenseite hin erfährt, die, verglichen mit der - kompen
satorischen - Schwenkung um den Betrag δ, die den Traggestell
rahmen 13 in der "Horizontalen" halten würde, um denjenigen
Betrag Δ steiler ist, um den sich die Bahre gleichsam "in die
Kurve legen" - neigen - muß, damit die Angriffsrichtung 38 der
Resultierenden aus der Erdbeschleunigung g und der durch die
Kurvenfahrt bedingten Radialbeschleunigung bR senkrecht zur
Rahmenebene 19 des Traggestellrahmens 13 verläuft.
Zur Erläuterung einer konstruktiv einfachen Gestaltung der
Koordinaten-Stelleinrichtung 23 sei nunmehr auch auf die dies
bezüglichen Einzelheiten der Fig. 5 verwiesen, gemäß welcher
die Schwenkmotore 24 und 26 als hydraulische Schwenkflügel-
Motore und der Vertikal-Antrieb 33 als linearer Hydrozylinder
ausgebildet sind. Für die beiden Schwenkmotore 24 und 26 sei
jeweils dieselbe Gestaltung und Auslegung vorausgesetzt, die
nachfolgend anhand des im Schnitt quer zu seiner Schwenkachse
31 dargestellten zweiten Schwenkmotors 29 erläutert wird, mit
tels dessen, in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, die Neigung ε
der Bahre 12 einstellbar ist. Der ε-Schwenkmotor 29 hat ein
kreiszylindrisches Gehäuse, innerhalb dessen durch zwei bezüg
lich der zentralen Motorachse 31 diametral einander gegenüber
liegend angeordnet und radial nach innen weisende Trennwände
86 und 87 sowie den insgesamt mit 88 bezeichneten Rotor, der
die Rotorwelle 89 und zwei mit dieser drehfest verbundene Dreh
flügel 91 und 92 umfaßt, die ebenfalls diametral einander gegen
überliegend angeordnet sind und radial nach außen weisen, ins
gesamt vier Antriebskammern 93 und 94 sowie 96 und 97 druckdicht
gegeneinander abgegrenzt sind, durch deren geeignet ventil
gesteuerte Druckbeaufschlagung und -entlastung der Rotor 88 im
Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn antreibbar ist.
Der maximale Schwenkbereich beträgt, ausgehend von der darge
stellten Mittelstellung des Rotors 88, die jeweils gleichem
azimutalem Abstand seiner Rotorflügel 91 und 92 von den Trenn
wänden 86 und 87 entspricht, 60° im Uhrzeigersinn und 60° im
Gegenuhrzeigersinn, was, die dargestellte Mittelstellung des
Rotors 88 als dessen Normalstellung vorausgesetzt, in der die
Bahre 12 bei horizontal stehendem Fahrzeug horizontal gehalten
ist bei weitem ausreicht, die in praxi erforderlichen
Ausgleichsbewegungen ausführen zu können. Der insgesamt 120°
umfassende Schwenkbereich ist jedoch einschließlich einer
Sicherheitsmarge für den ersten Schwenkmotor 24 durchaus ange
messen, mittels dessen eine die Zentrifugalkraft kompensierende
Seitenneigung Δ der Bahre 12 einstellbar ist. Die Antriebs
kammern 93 und 94 sowie 96 und 97 sind jeweils paarweise an
den Hochdruck (P)-Ausgang 98 eines insgesamt mit 99 bezeichneten
Druckversorgungsaggregates bzw. an dessen Rücklauf (T)-Anschluß
101 anschließbar, wobei die gemeinsam druckbeaufschlagten bzw.
-entlasteten Antriebskammern jeweils die bezüglich der zentralen
Motorachse 31 diametral einander gegenüberliegenden Kammern 93
und 94 sowie 96 und 97 sind.
Bei Druckbeaufschlagung der gemäß der Darstellung der Fig. 5
im rechten oberen Quadranten und im linken unteren Quadranten
des Motorgehäuses 85 angeordneten Antriebskammer 96 und 97 und
Druckentlastung der im linken oberen Quadranten sowie im rechten
unteren Quadranten des Motorgehäuses 85 angeordneten Antriebs
kammern 93 und 94 dreht sich der Rotor 88 in dem durch den
Pfeil 41 (Fig. 1b) repräsentierten Uhrzeigersinn, wodurch das
Kopfende der Bahre 12 angehoben wird, während bei "umgekehrter"
Druckbeaufschlagung der Antriebskammern 93 und 94 sowie 96 und
97 das Kopfende 12′ der Bahre 12 abgesenkt wird.
Zur diesbezüglichen Bewegungssteuerung ist ein als 4/3-Wege-
Magnetventil ausgebildetes Proportionalventil 102 vorgesehen,
das zum Zweck der Erläuterung als Schieberventil vorausgesetzt
sei, dessen Schieber in der halbschematischen Darstellung der
Fig. 5 durch das hydraulische Anschluß-Symbol 103 dieses Wege-
Ventils 102 repräsentiert ist. Der Schieber 103 ist durch in
entgegengesetzter Richtung wirkende Rückstellfedern 104 und
106 - im stromlosen Zustand der Steuermagnete 107 und 108 des
Magnetventils 102 - federzentriert in seiner Grundstellung 0 -
einer zentralen Mittelstellung - gehalten, in welcher sowohl
der P-Druckanschluß 98 als auch der T-Rücklaufanschluß 101 des
Druckversorgungsaggregats 99 gegen die Versorgungsanschlüsse
109 und 111 des Schwenkmotors 29 abgesperrt sind, mit denen je
zwei der Antriebskammern 93 und 94 bzw. 96 und 97 verbunden sind.
Durch Erregung des einen, gemäß Fig. 5 linken Steuermagneten
107 mit einem an einem (-ε)-Steuerausgang 112 abgegebenen Steuer-
Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 76 gelangt das
4/3-Wege-Magnetventil 102 in seine Funktionsstellung I, in
welcher der Hochdruckausgang 98 des Druckversorgungsaggregats
99 mit dem einen Versorgungsanschluß 109 des Schwenkmotors 29
verbunden ist und dessen anderer Versorgungsanschluß 111 mit
dem T-Rücklaufanschluß 101 des Druckversorgungsaggregats 99
verbunden ist. In dieser Funktionsstellung I des 4/3-Wege-Ma
gnetventils sind die beiden Antriebskammern 93 und 94 des Schwenk
motors 29 mit dem hohen Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 99
beaufschlagt, während die beiden anderen Kammern 96 und 97 zum
Tank 113 des Druckversorgungsaggregats 99 hin druckentlastet
sind. Der Rotor 88 dreht sich in dem durch den Pfeil 41′ der
Fig. 5 repräsentierten Gegenuhrzeigersinn, wodurch im Ergebnis
das Kopfende 12′ der Bahre 12 abgesenkt wird. Durch Erregung
des einen Steuermagneten 108 des 4/3-Wege-Magnetventils 102
mit einem an einem (+ε)-Steuerausgang 114 der elektronischen
Steuereinheit 76 abgegebenen Steuer-Ausgangssignal gelangt das
4/3-Wege-Magnetventil 102 in seine zweite erregte Stellung II,
in welcher eine gegenüber der Funktionsstellung I des Ventils
102 gleichsam "umgekehrte" Druckbeaufschlagung bzw. -entlastung
der Antriebskammern 96 und 97 bzw. 93 und 94 des Schwenkmotors
29 erzielt ist, so daß dieser sich in Richtung des Pfeils 41 -
im Uhrzeigersinn - dreht, was einer Anhebung des Kopfendes 12′
der Bahre 12 entspricht.
Das als Längsneigungs-Steuerventil ausgenutzte 4/3-Wege-Magnet
ventil 102 ist als Proportionalventil ausgebildet, das die
Eigenschaft hat, daß mit zunehmender Stromstärke der Steuer
ströme, mit denen seine Steuermagnete 107 und 108 beaufschlag
bar sind, auch zunehmend größere Strömungsquerschnitte der in
den Funktionsstellungen I und II ausgenutzten Durchflußpfade
116 und 117 bzw. 118 und 119 freigegeben werden, so daß hier
durch auch eine Steuerung der Winkelgeschwindigkeit erreichbar
ist, mit der der Rotor 88 des Schwenkmotors 29 sich in der
einen oder der entgegengesetzten Drehrichtung 41′ bzw. 41 dreht.
Die Ansteuerung des Schwenkmotors 24, mittels dessen - bei
Kurvenfahrt oder Seitenneigung der Fahrbahn - kompensatorische
Neigungen δ+Δ oder nur δ der Bahre 12 eingestellt werden,
erfolgt in Analogie zur Ansteuerung des Längsneigungs-Steuer
motors 29 über das Längsneigungs-Steuerventil 102 über ein mit
diesem identisch ausgebildetes Querneigungs-Steuerventil 120,
dessen Funktionsstellung 0 der einzuhaltenden Querneigung,
dessen Funktionsstellung I der (-δ, -Δ)-Verstellung und dessen
Funktionsstellung II der (+δ, +Δ)-Verstellung des Traggestell
rahmens bzw. der Bahre 12 zugeordnet sind. Dabei ist voraus
gesetzt, daß in Richtung des Pfeils 34′ der Fig. 5 gesehen,
das Anschlußbild des Querneigungs-Steuermotors 24 und seines
Steuerventils 120 dasselbe ist wie das in der Fig. 5 im Quer
schnitt dargestellte Anschlußbild des Längsneigungs-Steuermotors
29 und seines Steuerventils 102.
Die zur Ansteuerung des Querneigungs-Steuerventils 120, in
dessen Funktionsstellung I erforderlichen Ansteuersignale,
durch die dessen Steuermagnet erregt wird, werden an einem
(-δ, -)-Steuerausgang 121 der elektronischen Steuereinheit 76
abgegeben, die an einem (+δ, +)-Steuerausgang 122 auch dieje
nigen Steuersignale erzeugt, durch welche der andere Steuer
magnet 108 des Querneigungs-Steuerventils 120 erregt wird,
wodurch dieses Steuerventil 120 in seine Funktionsstellung II
gesteuert wird, die der "Rechtsneigung", gesehen in Richtung
des Pfeils 34′ der Bahre 12 zugeordnet ist. Die in den verschie
denen Funktionsstellungen I und II des Querneigungs-Steuer
ventils 120 ausgenutzten Durchflußpfade 116 und 117 sowie 118
und 119 sind mit denselben Bezugszeichen belegt, wie diejenigen
des Längsneigungs-Steuerventils 102, desgleichen auch die Ver
sorgungsanschlüsse 109 und 111 des Längsneigungs-Stellmotors 24.
Der Vertikal-Antrieb 33, mittels dessen die die beiden Schwenk
motore 29 und 24 enthaltende Schwenk-Antriebseinheit 32 - und
mit dieser die Bahre 12 - anhebbar und absenkbar ist, ist als
hydraulischer Linearzylinder ausgebildet, der mit zum Fahr
zeugboden 21 senkrechtem Verlauf seiner zentralen Längsachse 51
am Fahrzeugboden 21 fest montiert ist. Der Vertikalantrieb 33
hat ein zylindrisches Gehäuse 124, innerhalb dessen ein An
triebskolben 126 druckdicht verschiebbar geführt ist, der einen
oberen Antriebsdruckraum 127 gegen einen unteren Antriebsdruck
raum 128 beweglich abgrenzt. Dieser Kolben 126 ist über eine
stabile Kolbenstange 129 fest mit dem Gehäuse des Seitenneigungs-
Stellmotors 24 verbunden und mittels einer gehäusefesten Ring
dichtung 131 gegen das Gehäuse 24 des Vertikal-Antriebes 33
gleitfähig abgedichtet.
Durch Druckbeaufschlagung des unteren Antriebsdruckraumes 128
und gleichzeitige Druckentlastung des oberen Antriebsdruck
raumes 127 ist der Vertikal-Antrieb 33 im Sinne einer Anhebung
der Bahre 12 angesteuert, durch Druckentlastung des unteren
Antriebsdruckraumes 128 und Druckbeaufschlagung des oberen
Antriebsdruckraumes 127 im Sinne einer Absenkung derselben.
Die wirksame Querschnittsfläche F3, auf welcher der Kolben 126
des Vertikal-Antriebes 33 im Abwärtsbetrieb mit dem hohen Aus
gangsdruck des Druckversorgungsaggregats 99 beaufschlagbar
ist, ist um die Querschnittsfläche F2 der Kolbenstange 129
kleiner als die "große" Querschnittsfläche F1 des Kolbens 126,
mit der dieser den unteren Antriebsdruckraum 128 des Vertikal-
Antriebes 33 beweglich begrenzt.
Auch zur Bewegungssteuerung des Vertikal-Antriebes 33 ist ein
mit den Längs- und Quer-Neigungs-Steuerventilen 102 und 120
baugleiches und funktionsanaloges 4/3-Wege-Magnetventil 132
vorgesehen, dessen Grundstellung 0 dem Stillstand des Kolbens 126
des Vertikal-Antriebes 33 zugeordnet ist, und dessen - erregte -
Funktionsstellungen I und II dem Aufwärts- bzw. dem Abwärts
betrieb des Vertikal-Antriebes 33 zugeordnet sind. Die hierbei
jeweils ausgenutzten Durchflußpfade des Vertikal-Bewegungs-
Steuerventils 132 und dessen Steuermagnete sind wiederum mit
denselben Bezugszeichen belegt wie diejenigen der beiden Bewe
gungs-Steuerventile 102 und 120. Ansteuersignale, durch die
derjenige Steuermagnet 107 des Vertikal-Bewegungs-Steuerventils
132 erregt und das Ventil 132 in seine Funktionsstellung I
gesteuert wird, werden an einem Aufwärts-Steuerausgang 133 der
elektronischen Steuereinheit 70 abgegeben, während Steuersignale,
durch die der zweite Steuermagnet 108 des Vertikal-Bewegungs-
Steuerventils 132 erregt und das Ventil 132 in seine Funktions
stellung II gesteuert wird, an einem Abwärts-Steuerausgang 134
der elektronischen Steuereinheit 76 abgegeben werden.
Der zur Überwachung der Position des Kolbens 126 des Vertikal-
Antriebes 33 vorgesehene Positionsgeber 82 ist als Absolutgeber
ausgebildet, dessen Ausgangssignal in jeder Position des Kol
bens 126 des Vertikal-Antriebes 33 ein genaues Maß dafür ist,
ob sich dieser Kolben 126 "oberhalb" oder "unterhalb" von einer
neutralen Mittelstellung befindet, wobei die elektronische
Steuereinheit 76 dahingehend ausgelegt ist, daß am Beginn einer
Fahrt der Vertikal-Antrieb 33 so angesteuert wird, daß dessen
Kolben am Beginn der Fahrt in seine Mittelstellung gebracht
wird, aus der heraus "nach oben" und "nach unten" gleiche Maxi
mal-Bewegungshübe ausgeführt werden können.
Bei der insoweit erläuterten Koordinaten-Stelleinrichtung 23
ist den Koordinaten δ bzw. δ+, sowie a, womit der Abstand
der Schwenk-Antriebseinheit 32 vom Boden 21 des Fahrzeuges 10
bezeichnet ist, je ein eigener Koordinatenantrieb 24 bzw. 29
bzw. 33 zugeordnet. Dadurch ist es möglich, die Ansteuersignale
für den Längsneigungs-Stellmotor 29 allein aus einer Verarbei
tung der Ausgangssignale der beschleunigungs- und verzögerungs
charakteristischen Ausgangssignale der den Vorderrädern des
Fahrzeuges zugeordneten Raddrehzahlsensoren 77 und 78 sowie der
Längsneigungs-Sensoren 71 und 72 des Kreiselinstruments 52 zu
gewinnen, des weiteren die Ansteuersignale für den Querneigungs-
Stellmotor 24 aus einer Verarbeitung der Ausgangssignale der
den Vorderrädern 43 zugeordneten Raddrehzahlsensoren 77 und 78
sowie der Querneigungs-Sensoren 67 und 68 des Kreiselinstru
mentes 52, und es sind auch die Ansteuersignale für den Vertikal-
Antrieb 33 aus einer relativ einfachen Verarbeitung der Aus
gangssignale der Längsneigungs-Sensoren 71 und 72 des Kreisel
instruments 52 in Kombination mit Ausgangssignalen von Sensoren
gewinnbar, welche auf den Einfederungszustand der Fahrzeugfede
rung und/oder den Verlauf der Fahrbahn-Oberfläche "vor" den
Vorderrädern 43 des Fahrzeugs ansprechen.
Der hierbei zu bewältigende Datenfluß ist relativ gering und
insoweit einer schnellen on-line-Verarbeitung zugänglich, die
wiederum Voraussetzung für ein situationsgerechtes "Ausregeln"
von Fahrbahn-Unebenheiten, -Neigungen, -Krümmungen derselben
und/oder verkehrsbedingter Beschleunigungen und/oder Verzö
gerungen des Fahrzeuges ist.
Die in der Fig. 6a, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen
sei, dargestellte Koordinaten-Stelleinrichtung 23′, mit der
Höhe, sowie Seiten- und Längsneigung der Bahre 12 einstellbar
sind, ist mittels dreier hydraulischer Linearzylinder 136, 137
und 138 realisiert, die als doppelt wirkende Hydrozylinder
ausgebildet sind. Diese Hydrozylinder 136 und 138 sind mittels
je eines Kugelgelenks 139 bzw. 141 und 142 an der Unterseite
einer stabilen Tragplatte 143 angelenkt, welche die - nicht
dargestellte - Befestigungseinrichtung für die Tragbahre 12
trägt.
Einer dieser Hydrozylinder, beim dargestellten Ausführungsbei
spiel der Hydrozylinder 136, ist mit zum Fahrzeugboden 21 senk
rechten Verlauf seiner zentralen Achse 51′ mit seinem Gehäuse
144 am Fahrzeugboden fest montiert und greift mit seiner Kolben
stange 146 unterhalb des Schwerpunktes der die Tragplatte 143
und die an dieser festgelegten Bahre 12 - einschließlich des
Patienten - gebildeten, während der Fahrt hinsichtlich der
Lage zu stabilisierenden Masse an.
Die Gehäuse 147 und 148 der beiden anderen Hydrozylinder 137
und 138 sind über je ein weiteres Kugelgelenk 149 bzw. 151
gelenkig am Fahrzeugboden 21 abg 34508 00070 552 001000280000000200012000285913439700040 0002004115639 00004 34389estützt. In den parallelen
Verlauf der Tragplatte 143 bzw. der Bahre 12 zum Fahrzeugboden 21
entsprechenden Funktionsstellungen der Kolben 152, 153 und 154
der Hydrozylinder 136, 137 und 138 verlaufen die zentralen
Achsen 156 und 157 der beiden sowohl mit dem Fahrzeugboden 21
als auch mit der Tragplatte 144 gelenkig gekoppelten Hydrozy
linder 137 und 138 parallel zur zentralen Längsachse 51′ des
fest am Fahrzeugboden 21 montierten Hydrozylinders 136.
Die Hydrozylinder 136, 137 und 138 der Stelleinrichtung 23′
sind, wie in der Fig. 6b dargestellt, so angeordnet, daß die
Durchstoßpunkte ihrer zentralen Achsen 51′ sowie 156 und 157
durch eine die Mittelpunkte der unteren Gelenkkugeln 158 bzw.
159 der beiden Hydrozylinder 137 und 138 enthaltenden, zum
Fahrzeugboden 21 parallelen, unteren Gelenkebene 161 in den
Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks liegen, dessen Symmetrie
linie 162 parallel zur geometrischen Fahrzeuglängsachse 27 des
Krankenwagens 10 verläuft.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6a und 6b ist diejenige
Anordnung der Hydrozylinder 136, 137 und 138 gewählt, bei der
die durch den Durchstoßpunkt der zentralen Achse 51′ des boden
fest montierten Hydrozylinders 136 durch die untere Gelenkebene
161 markierte Scheitelecke des Dreiecks zur Frontseite des
Krankenwagens 10 hinweist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel können Schwenkbewegungen
der Tragplatte 143, durch die Fahrbahnneigungen (-ε) sowie
Fahrbahnsteigungen (+ε) kompensiert werden sollen, sowohl dadurch
erzielt werden, daß der Kolben 152 des Linearzylinders 136 in
Auf- oder Abwärts-Richtung beaufschlagt wird, als auch dadurch,
daß die Kolben 153 und 154 der beiden anderen Hydrozylinder
137 und 136 in Abwärts- bzw. in Aufwärts-Richtung beaufschlagt
werden, und es ist auch möglich, solche Schwenkbewegungen durch
gegensinnige Beaufschlagung des Kolbens 152 des Hydrozylinders
136 einerseits, und der Kolben 153 und 154 der beiden Hydrozy
linder 137 und 138, andererseits, zu erzielen.
Seitliche Neigungen der Tragplatte 143 bzw. der an dieser fest
gelegten Bahre 12 können dadurch eingestellt werden, daß die
beiden, sowohl mit dem Fahrzeugboden 21 als auch mit der Trag
platte 143 gelenkig verbundenen Hydrozylinder 137 und 138 in
entgegengesetzten Bewegungsrichtungen beaufschlagt werden,
wobei sich eine Schwenkung der Tragplatte 143 um die Symmetrie
linie des durch die Mitte der Gelenkkugeln 163 sowie 164 und
166 der die Kolbenstangen 146 sowie 167 und 168 der Hydrozylin
derkolben 152 sowie 153 und 154 mit der Tragplatte 143 koppelnden
Kugelgelenke in der oberen Gelenkebene 167 markierten Dreiecks
ergibt.
Als Ausgangsstellung, relativ zu welcher im Verlaufe einer
Transportfahrt die Lage-Regelung der Bahre erfolgt, wird am
Beginn der Fahrt die Mittelposition des Kolbens 152 des bodenfest
montierten Hydrozylinders 136 eingestellt, aus der heraus der
Kolben 152 dieses Hydrozylinders 136 dem Betrage nach gleich
große Verstellhübe "nach oben" und "nach unten" ausführen kann.
Auch für die Kolben 153 und 154 der beiden Steuerneigungs-Zylin
der 137 bzw. 138 ist als Grundstellung diejenige Mittelstellung
vorgesehen, aus der heraus dem Betrage nach gleich große Kolben
hübe nach oben und unten möglich sind. Die Koordinaten-Stellein
richtung 23′ ist im übrigen so gestaltet, daß in den - darge
stellten - Grundstellungen der Kolben 152 sowie 153 und 154
eines "mittleren" Linearzylinders 136 und der Seitenneigungs-
Steuerzylinder 137 und 138 die Gelenkebenen 161 und 167 parallel
zueinander und damit auch die Tragplatte 153 und der Fahrzeug
boden 21 parallel zueinander verlaufen.
Im Unterschied zu der Koordinaten-Stelleinrichtung 23 gemäß
den Fig. 2a bis 2c ist bei der Koordinaten-Stelleinrichtung
23′ der Zusammenhang zwischen den Kolbenhüben und den einzu
stellenden Längs- und Seitenneigungs-Winkeln ε und δ nicht
linear, so daß eine lediglich auf einen Vergleich von Ausgangs
signalen des Kreiselinstruments 52 mit Ausgangssignalen von
Positionsgebern, mittels derer die Kolbenpositionen der Linear
zylinder 136, 137 und 138 erfaßbar sind, weder bei Längsneigungs-
Verstellungen noch bei Querneigungs-Verstellungen der Bahre 12
zu einer exakten Kompensation entsprechender Fahrzeugneigungen
führen würde.
Diese Nichtlinearität kommt dadurch zustande, daß die drei
Hydrozylinder 136, 137 und 138 zusammen mit der Tragplatte 140
ein komplexes Lenker- und Stützensystem bilden, bei dem zwar
die Abstände zwischen tragplattenseitigen Kugelgelenken 139,
141 und 142 konstant bleiben, desgleichen auch die bodenseitigen
Gelenkabstände, bei dem aber die Lenker, nämlich die beiden
sowohl mit dem Fahrzeugboden 21 als auch mit der Tragplatte
143 gelenkig verbundenen Hydrozylinder 137 und 138 veränderbare
Längen haben und auch die durch den fahrzeugfest montierten
Hydrozylinder 136 gebildete Stütze eine veränderliche Länge
hat. Diese Nichtlinearität führt zwar, weil "sinusoidal", nur
zu relativ geringfügigen Abweichungen der einzustellenden Längs-
und Querneigungswinkel von den durch Positionsgeber überwachten
Lenkerlängen, zu denen die Positionsgeber-Ausgangssignale direkt
proportional sind, jedoch können diese Nicht-Linearitäten nicht
vernachlässigt werden, weil, z. B. bei der Einstellung einer
seitlichen Neigung der Betrag der Verkürzung, den der eine
Lenker 137 erfährt, dem Betrage nach nicht derselbe ist, wie
die dafür gleichzeitig erforderliche Verlängerung des anderen
Lenkers 138 und darüber hinaus auch noch eine Abhängigkeit von
der - ebenfalls veränderbaren - Höhe der durch den karosseriefest
montierten Hydrozylinder 136 gebildeten Stütze besteht.
Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist für die Koordinaten-
Stelleinrichtung 23′ gemäß den Fig. 6a und 6b eine CNC (Computer
Numeric Control)-Steuerung vorgesehen, die für die jeweilige
Stützenhöhe des gehäusefest montierten Hydrozylinders 136 die
Verlängerungen und Verkürzungen der beiden anderen, die Lenker
des Systems bildenden Hydrozylinder 137 und 138 errechnet, die
die Einstellung eines benötigten Längsneigungswinkels ε oder
eines erforderlichen Querneigungswinkels δ bzw. δ+Δ ergeben
und die hiernach erforderlichen Ansteuersignale die Veränderungen
der Längen der durch die beiden Hydrozylinder 137 und 138 gebil
deten Lenker erzeugt. Eine derartige Steuerung der Lenkerlängen
ist erforderlich, um zu verhindern, daß in dem Lenkersystem
137, 138, 143 mechanische Verspannungen auftreten, die zu einer
Beschädigung, mindestens aber zu einer Fehlfunktion der Koordi
naten-Stelleinrichtung 23′ führen könnten.
Voraussetzung dafür, daß eine solche CNC-Steuerung möglich
ist, ist, daß innerhalb enger Toleranzen wohldefinierte Posi
tionen der Kolben 152, 153 und 154 der Hydrozylinder 136 sowie
137 und 138 einstellbar sind, wobei die Kolbenpositionen zu
jedem Zeitpunkt derart aufeinander abgestimmt sein müssen, daß
in dem Lenkersystem überhöhte mechanische Verspannungen vermieden
und gleichwohl die erforderlichen Winkel-Einstellungen erzielt
werden.
Hierzu ist zum einen erforderlich, zu jedem Zeitpunkt während
eines Lage-Regelvorganges die Positionen der Kolben 152, 153
und 154 der Hydrozylinder 136, 137 und 138 zu kennen und diese
Positionen derart gesteuert verändern zu können, daß die Abwei
chungen von Ist- und Sollpositionen des Kolbens allenfalls
einem kleinen, hinnehmbaren Nachlauffehler entsprechen, der
noch nicht zu einer mechanischen Überbeanspruchung der Koordi
naten-Stelleinrichtung 23′ führt. Zum anderen ist erforderlich,
die für die Lage-Regelung geeigneten Soll-Positionen der Hydro
zylinderkolben 152, 153 und 154 hinreichend schnell berechnen
zu können und des weiteren die Hydrozylinder 136, 137 und 138
hinreichend schnell im Sinne der erforderlichen Positionsände
rungen ihrer Kolben 152, 153 und 154 ansteuern zu können, daß
der Nachlauffehler zwischen Soll- und Ist-Position dieser Kolben
innerhalb der vorgegebenen Toleranzen bleibt.
Da aus der Technik der CNC-Steuerung von Werkzeugmaschinen
sowie auch aus der Wehrtechnik (Feuerleitsysteme von Panzern
und Flugzeugen) "hinreichend schnelle" Rechner bekannt sind,
die in der Lage sind, aus einer "hinreichend schnellen" Verar
beitung von Positions-Istwert-Daten die Positions-Sollwert-
Daten zu berechnen, die erforderlich sind, um Positions-Stell
glieder im Sinne der Nachführung in die Soll-Positionen ansteuern
zu können, wird die nachfolgende, weitere Erläuterung der Koor
dinaten-Stelleinrichtung 23′ auf eine - beispielweise - Beschrei
bung geeigneter elektro-hydraulischer Steuerungselemente be
schränkt, mittels derer die im vorstehenden Sinne geeignete
Lageregelung der Bahre 12 erzielbar ist.
Eine diesbezüglich geeignete Ausbildung der Hydrozylinder 136,
137 und 138 sowie zu ihrer Bewegungssteuerung geeigneter Steue
rungselemente wird nachfolgend anhand der Fig. 7 erläutert,
auf deren Einzelheiten nunmehr Bezug genommen sei, wobei das
anhand dieser Fig. für nur einen der Hydrozylinder nachfolgend
erläuterte Steuerungsprinzip bei jedem der drei Hydrozylinder
136, 137 und 138 zur Anwendung gelangt. Dieses Prinzip sei
anhand des Hydrozylinders 137 erläutert, der sowohl mit dem
Fahrzeugboden 21 als auch mit der Tragplatte 143 gelenkig ver
bunden ist und sowohl für die Längsneigungs-Steuerung als auch
für die Querneigungs-Steuerung ausnutzbar ist. Zur Bewegungs
steuerung des Hydrozylinderkolbens 153, durch den innerhalb
des Zylindergehäuses 147 des Hydrozylinders 137 ein unterer
Antriebsdruckraum 171 dieses Hydrozylinders 137 gegen einen
oberen Ausgangsdruckraum 172 desselben druckdicht-beweglich
abgegrenzt ist, ist eine insgesamt mit 170 bezeichnete elektro
hydraulische Steuereinrichtung vorgesehen, die durch Ausgangs
signale einer elektronischen CNC-Steuereinheit 176 ansteuerbar
ist, welche die Information über den jeweiligen Positions-Soll
wert des Kolbens 153 des Hydrozylinders 137 beinhalten und,
nach Maßgabe dieser Ausgangssignale die Druckbeaufschlagung
bzw. Entlastung der Antriebsdruckräume 171 und 172 des Hydro
zylinders 137 im Sinne der jeweils erforderlichen Bewegungsrich
tung und -geschwindigkeit vermittelt.
Zentrales Funktionselement der elektro-hydraulischen Steuer
einrichtung 170 ist ein insgesamt mit 173 bezeichnetes Nachlauf-
Regelventil, das mit elektrischer Postitions-Sollwert-Vorgabe
und mechanischer Positions-Istwert-Rückführung arbeitet.
Das Nachlauf-Regelventil 173 ist, seiner Funktion nach, ein
4/3-Wege-Ventil, das einen mit dem Hochdruckausgang 174 des
Druckversorgungsaggregats 177 verbundenen, ersten (P)-Versor
gungsanschluß 178 und einen zweiten, mit dem Rücklaufanschluß
179 des Druckversorgungsaggregates 177, an dem üblicherweise
der - drucklose - Tank des Druckversorgungsaggregates 177 ange
schlossen ist, verbundenen T-Versorgungsanschluß 180 hat, sowie
einen ersten Steuerausgang 181, der an den unteren Antriebs
druckraum 171 des Hydrozylinders 137 angeschlossen ist, und
einen zweiten Steuerausgang 182, der an den oberen Antriebs
druckraum 172 des Hydrozylinders 137 angeschlossen ist.
Das Nachlauf-Regelventil 173 hat als neutrale Grundstellung 0
eine Sperrstellung, in welcher die beiden Steuerausgänge 181
und 182 des Nachlauf-Regelventils 173 sowohl gegen dessen P-
Versorgungsanschluß 178 als auch gegen dessen T-Versorgungs
anschluß 180 abgesperrt sind.
Der Aufwärtsbewegung des Hydrozylinderkolbens 153 in Richtung
des Pfeils 183 zugeordnet ist die mit I bezeichnete Funktions
stellung des Nachlauf-Regelventils, in welcher sein P-Versor
gungsanschluß 178 mit dem ersten Steuerausgang 181 und über
diesen mit dem unteren Antriebsdruckraum 171 des Hydrozylinders
137 und der T-Versorgungsanschluß 180 des Nachlauf-Regelventils
173 mit dessen zweitem Steuerausgang 182 und über diesen mit
dem oberen Antriebsdruckraum 172 des Hydrozylinders 137 hydrau
lisch verbunden sind.
In Richtung des Pfeils 184 erfolgenden Abwärtsbewegungen des
Hydrozylinderkolbens 153 zugeordnet ist die mit II bezeichnete
Funktionsstellung des Nachlauf-Regelventils 173, in der dessen
P-Versorgungsanschluß über den zweiten Steuerausgang 182 des
Nachlauf-Regelventils 173 mit dem oberen Antriebsdruckraum 172
des Hydrozylinders 137 verbunden ist und der T-Versorgungsan
schluß des Nachlauf-Regelventils 173 über dessen Steuerausgang
181 mit dem unteren Antriebsdruckraum 171 des Hydrozylinders
137 verbunden ist.
Das Nachlauf-Regelventil 173 ist - zum Zweck der Erläuterung -
gemäß der halbschematischen Darstellung der Fig. 7 als Schieber-
Ventil vorausgesetzt, dessen Kolben 186 in der Fig. 7 durch
das 4/3-Wege-Ventil-Symbol repräsentiert ist.
Das Nachlauf-Regelventil 173 ist als Proportionalventil ausge
bildet, das, von seiner sperrenden Grundstellung 0 aus gesehen,
mit einer zunehmenden Verschiebung seines Ventilkolbens 186
"nach unten", d. h. im Sinne einer Ausnutzung der Funktions
stellung I - Beaufschlagung des Hydrozylinders 137 in Aufwärts
richtung - zunehmend größere Querschnitte der in dieser Funk
tionsstellung wirkenden Durchflußpfade 187 und 188 freigibt,
über die Druckmittel dem unteren Antriebsdruckraum 171 des
Hydrozylinders 137 zuströmen bzw. Druckmittel aus dem oberen
Antriebsdruckraum 172 zum Rücklaufanschluß 179 des Druckver
sorgungsaggregates 177 hin abströmen kann, und bei zunehmender
Verschiebung des Ventilkörpers 186 "nach oben", d. h. entlang
zu der der Abwärtsbewegung des Hydrozylinderkolbens 153 in
Richtung des Pfeils 184 zugeordneten Funktionsstellung II und
weiterer Verschiebung des Ventilkolbens 186 in dieser Richtung
zunehmend größere Querschnitte der in dieser Funktionsstellung
wirksamen Strömungspfade 189 und 191 freigibt, über die Druck
mittel vom Hochdruckausgang 174 des Druckversorgungsaggregates
177 dem oberen Antriebsdruckraum 172 des Hydrozylinders 137
zuströmen bzw. aus dessen unterem Antriebsdruckraum 171 zum
Rücklaufanschluß 179 des Druckversorgungsaggregats 179 abströmen
kann.
Um das insoweit erläuterte Nachlauf-Regelventil 173 im Sinne
des Ablaufes der Lage-Regelvorgänge der Bahre 12 bedarfsgerecht
in seine verschiedenen Funktionsstellungen 0 und I sowie II
steuern zu können, sind weiter die folgenden Funktions- und
Steuerelemente vorgesehen:
Das lediglich schematisch angedeutete Gehäuse 192 des Nachlauf- Regelventils 173 hat einen blockförmigen Mittelabschnitt 193 mit einer zentralen Bohrung 194, in welcher, um deren zentrale Längsachse 196, welche parallel zur zentralen Längsachse 156 des Hydrozylinders 137 verläuft, drehbar und entlang dieser Achse 196 verschiebbar eine Hohlwelle 197 gelagert ist, die an ihrem, gemäß der Darstellung der Fig. 7 unteren Ende, das aus dem Gehäuse 192 des Nachlauf-Regelventils 173 herausragt, mit einem Antriebsritzel 198 versehen ist, das über einen Zahnriemen 199 mit dem Abtriebszahnrad 201 eines Elektromotors 202 antriebs gekoppelt ist, und an ihrem anderen Ende mit einem Innengewinde 203 versehen ist, mit dem eine sich entlang der zentralen Längs achse 196 der Gehäusebohrung 194 erstreckende Gewindespindel 204 in kämmendem Eingriff steht, die über ein mechanisches Verbindungselement 205 - außerhalb des Gehäuses 147 des Hydro zylinders 137 - fest mit dessen Kolbenstange 167 verbunden ist und deren Auf- und Abwärtsbewegungen mit ausführt.
Das lediglich schematisch angedeutete Gehäuse 192 des Nachlauf- Regelventils 173 hat einen blockförmigen Mittelabschnitt 193 mit einer zentralen Bohrung 194, in welcher, um deren zentrale Längsachse 196, welche parallel zur zentralen Längsachse 156 des Hydrozylinders 137 verläuft, drehbar und entlang dieser Achse 196 verschiebbar eine Hohlwelle 197 gelagert ist, die an ihrem, gemäß der Darstellung der Fig. 7 unteren Ende, das aus dem Gehäuse 192 des Nachlauf-Regelventils 173 herausragt, mit einem Antriebsritzel 198 versehen ist, das über einen Zahnriemen 199 mit dem Abtriebszahnrad 201 eines Elektromotors 202 antriebs gekoppelt ist, und an ihrem anderen Ende mit einem Innengewinde 203 versehen ist, mit dem eine sich entlang der zentralen Längs achse 196 der Gehäusebohrung 194 erstreckende Gewindespindel 204 in kämmendem Eingriff steht, die über ein mechanisches Verbindungselement 205 - außerhalb des Gehäuses 147 des Hydro zylinders 137 - fest mit dessen Kolbenstange 167 verbunden ist und deren Auf- und Abwärtsbewegungen mit ausführt.
Die Gewindespindel 204 ist funktionswesentliches Element einer
mechanischen Rückmeldeeinrichtung, mittels derer die Position
des Hydrozylinderkolbens 153 auf das Nachlauf-Regelventil 173
"zurückgemeldet" wird.
In dem Gehäuse 192 des Nachlauf-Regelventils 173 ist - in dessen
zentraler Bohrung 194 - axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar
ein insgesamt mit 206 bezeichnetes, der Grundform nach joch
förmiges Ventilbetätigungsglied gelagert, das zwei parallel
zueinander verlaufende Jochschenkel 207 und 208 hat, die durch
einen parallel zur zentralen Längsachse 196 des Nachlauf-Regel
ventils 173 verlaufenden Führungsstab 209, der durch eine radial
seitliche Führungsbohrung 211 des blockförmigen, zentralen
Gehäuseteils 193 hindurchtritt, fest miteinander verbunden
sind und sich über je einen Betätigungsstift 212 bzw. 213 an
den einander gegenüberliegenden Seiten des Ventilkolbens 186
abstützen, wobei diese Abstützung der Jochschenkel 207 und 208
an den Betätigungsstiften 212 und 213 bzw. dem Ventilkolben
186 satt-formschlüssig ist.
Die beiden Jochschenkel 207 und 208 haben miteinander fluchtende,
mit der zentralen Längsachse 196 des Ventilgehäuses 192 koaxiale
Bohrungen 214 bzw. 216, deren Durchmesser geringfügig größer
ist als der Außendurchmesser der Hohlwelle 197, so daß diese
mit einem für eine leichtgängige Drehbarkeit hinreichenden
Spiel durch diese Bohrungen 214 und 216 der Jochschenkel 207
und 208 des Ventilbetätigungsgliedes 206 hindurchtreten kann.
Das Ventilbetätigungsglied 206 ist über Kugellager 217 und
218, die eine leichtgängige Drehbarkeit der Hohlwelle 197 relativ
zu dem Ventilbetätigungsglied 206 vermittelt, axial spielfrei
zwischen radialen Mitnahmeflanschen 219 und 221 der Hohlwelle
197 - axial - gelagert.
Der Elektromotor 202 ist als Motor mit umkehrbarer Drehrichtung
ausgebildet, z. B. als Schrittmotor oder als AG-Motor, d. h. als
impulsgesteuerter Motor, der durch an einem ersten Versorgungs
anschluß 222 empfangene Ausgangsimpulse der elektronischen
CNC-Steuereinheit 176 in den durch den Pfeil 223 repräsentierten
Gegenuhrzeigersinn und durch an einem zweiten Versorgungsanschluß
224 empfangene Ausgangsimpulse der elektronischen CNC-Steuer
einheit 176 in dem durch den Pfeil 226 repräsentierten Uhrzei
gersinn angetrieben wird, wobei Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn
auf die durch den Pfeil 227 angegebene Sichtrichtung bezogen
ist. Für den Elektromotor 202 ist weiter vorausgesetzt, daß
sein mit dem Abtriebszahnrad 201 drehfest verbundener Anker
mit jedem Steuerimpuls, den der Motor an einem seiner beiden
Versorgungsanschlüsse 222 bzw. 224 empfängt, in der einen oder
anderen Drehrichtung eine einem konstantem - kleinen - inkre
mentalen Drehwinkel δ ϕ entsprechende Drehung ausführt, wie
z. B. einen Winkel von 3,6°, d. h., daß 100 Impulse notwendig
sind, damit der Anker des Elektromotors 202 eine Drehung um
360° ausführt. Der Elektromotor 202 dient im Rahmen des Nachlauf-
Regelventils 173 zur Positions-Sollwert-Vorgabesteuerung, die
durch die Folge der Steuerimpulse erzielt wird, die dem Elektro
motor 202 an seinen Versorgungsanschlüssen 222 bzw. 224 zuge
leitet werden.
Die CNC-Steuerung der drei Hydrozylinder 136, 137 und 138 er
fordert in jedem Moment einer Fahrt die Kenntnis der Positionen
ihrer Kolben 152, 153 bzw. 154, die in jedem Moment gleichsam
die Basis des Koordinatensystems bildet, innerhalb dessen fort
laufend die Soll-Position der Bahre 12 ermittelt werden muß,
der die Ist-Positionen der Kolben 152, 153 und 154 gleichsam
"nachgeführt" werden müssen.
Zur Erfassung der Ist-Positionen der Hydrozylinderkolben 152
bis 154 ist jeder der Hydrozylinder 136, 137 und 138 mit einem
elektronischen Weg-Meßsystem 228 ausgerüstet, das in spezieller
Gestaltung in der aus der Technik der Schieblehren mit elektro
nischen Anzeigen bekannten Art als kapazitives Meßsystem ausge
bildet sein kann, das - in digitalem Format - Ausgangssignale
erzeugt, die die Information darüber enthalten, in welchem
Abstand der Kolben 152 oder 153 bzw. 154 des jeweiligen Hydro
zylinders sich von seiner Grundstellung befindet, beispielsweise
in der in der Fig. 7 dargestellten Position des Kolbens 153 des
Hydrozylinders 137, in welcher der Kolben 153 auf der unteren
Endstirnwand 229 aufsitzt, wobei dieser Position die "Höhen
ausgabe" Null zugeordnet ist, von welcher ausgehend sämtliche
anderen möglichen Kolbenpositionen mit einheitlichem Vorzeichen
belegt werden können, was für deren rechnerische Verarbeitung
von Vorteil ist. Ein solches Meßsystem 228, das auch hinsicht
lich des Meßbereiches von ca. 15 cm als maximalem Hub des Kolbens
153 demjenigen einer konventionellen Schieblehre entsprechen
kann, ist mit einem Auflösungsvermögen von 1/100 mm in konven
tioneller Technik realisierbar, die - aus der Technik solcher
Schieblehren - übernehmbar ist. Es wird daher davon ausgegangen,
daß eine mehr ins Detail gehende Erläuterung eines solchen
Meßsystems nicht erforderlich ist.
Es versteht sich, daß die Weg-Meßsysteme 228 in ebenfalls be
kannter Technik als optisch-elektronische Glasmaßstab-Wegmeß
systeme ausgebildet sein können, die mit noch höherem Weg-Auf
lösungsvermögen von bis zu 1 µm realisierbar sind, was jedoch
für den betrachteten Anwendungsfall nicht erforderlich ist.
Die CNC-Steuereinheit 176 ist dahingehend programmiert, daß
die Koordinaten-Stelleinrichtung 23′ bei Beginn eines Kranken
transports zunächst in diejenige Ausgangsposition gebracht
wird, die einer "mittleren" Höhe der Bahre 12 entspricht, d. h.
diejenige Position, aus der heraus die Bahre 12 um etwa gleiche
Beträge angehoben oder abgesenkt werden kann. Dabei ist voraus
gesetzt, daß die Hydrozylinder 136, 137 und 138 der Koordinaten-
Stelleinrichtung 23′ so ausgebildet sind, daß die maximalen
Hübe ihrer Kolben 152, 153 und 154 zwischen ihren unteren End
stellungen, in denen sie jeweils an der unteren Endstirnwand
229 der Hydrozylinder anschlagen und ihren oberen Endstellungen,
in denen sie an den oberen Endstirnwänden 231 dieser Hydro
zylinder 136, 137 und 138 anschlagen, jeweils dieselben sind.
Dies gilt unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug am Beginn
einer Fahrt auf ansteigender oder abschüssiger Fahrbahn befindet,
auf jeden Fall für denjenigen Hydrozylinder 136, der karosserie
fest montiert ist.
Des weiteren ist die CNC-Steuereinheit 176 dahingehend program
miert, daß zur Kompensation von Neigungen oder Steigungen der
Fahrbahn erforderliche Verstell-Bewegungen der Bahre 12 zunächst
durch Ansteuerung des "mittleren" Hydrozylinders 136 erfolgen,
bevor zu diesem Zweck auch die die Seitenneigungs-Steuerung
vermittelnden Hydrozylinder 137 und 138 herangezogen werden.
Dies ist sinnvoll, um den Variationsbereich der Kolbenpositionen
der seitlichen Hydrozylinder 137 und 138 für die Kompensation
von Zentrifugalkräften bei Kurvenfahrten in einem weitestmög
lichen Maß ausnutzen zu können.
Bei der gewählten Anordnung der hydraulischen Linearzylinder
136, 137 und 138 trägt der im Schwerpunkt der Bahre 12 und
ihrer Tragplatte 143 angreifende hydraulische Linearzylinder
136 praktisch die gesamte Last von Patient, Bahre und Traggestell
bzw. Tragplatte 143, während die beiden anderen hydraulischen
Linearzylinder 137 und 138 lediglich Orientierungsbewegungen
der den Patienten, die Tragbahre und die Tragplatte 143 umfaßten
trägen Masse vermitteln müssen, deren Trägheitsmoment jedoch
relativ gering ist, so daß diese "seitlichen" Linearzylinder
137 und 138 auf die Entfaltung relativ geringer Stellkräfte
ausgelegt sein können, zumal die Längs- und Seitenneigungs-
Stellbewegungen relativ langsam erfolgen können, während zum
Ausgleich von vertikalen Stößen erforderliche Kompensations
bewegungen, die im wesentlichen durch den hydraulischen Linear
zylinder 136 erzielt werden müssen, der im Schwerpunkt der
Bahre angreift, wesentlich schneller steuerbar sein müssen.
Demgemäß ist dieser - auf wesentlich größere Stellkräfte und
eine wesentlich größere Leistung ausgelegt, als die lediglich
die Funktion von Lenkern veränderbarer Länge vermittelnden
hydraulischen Linearzylinder 137 und 138. In praxi bedeutet
dies, daß der karosseriefest montierte hydraulische Linear
zylinder 136 bei einem maximalen Betriebsdruck von etwa 100
bar auf die Entfaltung von Stellkräften von bis zu 10 000 N
und eine maximale Hubgeschwindigkeit von 10 cms-1 ausgelegt
sein muß, was bezüglich der Druckquelle einer Leistung von
1000 Nms-1 bzw. 1 kW entspricht. Da die zum Ausgleich bzw.
Mildern aus Unebenheiten der Fahrbahn resultierender Stöße
erforderlichen Kompensationshübe des hydraulischen Linearzy
linders 136 relativ gering sind und in Praxi höchstens etwa 2
cm betragen, da die Fahrzeugfederung den größten Teil der Fahr
bahnunebenheiten gleichsam "schluckt", kann die genannte, relativ
hohe hydraulische Antriebsleistung, die als Spitzenleistung
nur kurzfristig zur Verfügung stehen muß, ohne weiteres einem
üblichen Druckspeicher des Druckversorgungsaggregats entnommen
werden, der mittels einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Hydrau
likpumpe permanent aufgeladen bzw. in einem hinreichend aufge
ladenen Zustand gehalten wird.
Geeignet ist hierbei ein Druckspeicher, der auf einen Druck
von 120 bar aufladbar ist und dabei ein Speichervolumen um 100
cm3 hat.
Als Speicherladepumpe eignet sich eine ansonsten für eine hy
draulische Niveauregulierung eines Straßenfahrzeuges benutzbare
Pumpe, die auf einem Ausgangsdruckniveau von 120 bis 140 bar
arbeitet und eine Leistung von 0,3 bis 0,5 kW erbringt.
Da es sich bei einer Bewegungssteuerung der Koordinaten-Stell
einrichtung gemäß Fig. 6a mittels der anhand der Fig. 7 er
läuterten Nachlauf-Regelungstechnik die Ist-Positionen der
Hydrozylinderkolben 152, 153 und 154 von deren Soll-Position
lediglich um einen relativ kleinen Nachlauffehler Δ S unterschei
den, der dem momentanen Aussteuerhub des Kolbens 186 des jewei
ligen Nachlauf-Regelventils entspricht, kann eine relativ genaue
Erfassung der Ist-Position der Hydrozylinderkolben 152, 153 und
154 auch dadurch erzielt werden, daß während einer Transportfahrt
fortlaufend die algebraische Summe der den elektrischen Sollwert-
Vorgabe-Motoren 202 zugeführten Steuerimpulse errechnet wird,
wobei einer Aufwärts-Ansteuerung der Hydrozylinder zugeordnete
Ansteuersignale beispielsweise positiv und der Abwärtssteuerung
der Hydrozylinder zugeordnete Steuersignale negativ gezählt
werden, die dann ein relativ genaues Maß für die Momentanposition
des jeweiligen Hydrozylinderkolbens 152 bzw. 153 bzw. 154 ist.
Ist darüber hinaus noch eine Meßeinrichtung für den Nachlauffehler
S vorgesehen, d. h. ein Meßsystem, das Richtung und Betrag der
Auslenkungen des Ventilkörpers 186 aus seiner Neutralstellung 0
erfaßt, so ist die Differenz zwischen dem momentan vorliegenden
Positionsollwert und dem für den Nachlauffehler charakteristi
schen Wert, im Prinzip wenigstens, ein genaues Maß für die
Ist-Position des jeweiligen Kolbens 152 oder 153 bzw. 154. Es
ist daher "im Prinzip" möglich, die Ist-Positionen aus einer
einfachen rechnerischen Verarbeitung der Zahl der Ansteuerimpulse
zu gewinnen, die den Elektromotoren 202 zugeleitet werden,
gegebenenfalls in Kombination mit den Ausgangssignalen eines
einfach realisierbaren Meßsystems, das die Kolbenstellung des
jeweiligen Nachlauf-Regelventils 173 erfaßt. Bei einer derartigen
Gewinnung der Information über die Ist-Position der Kolben
152, 153 und 154 kann auf ein Absolut-Wegmeßsystem 228 verzichtet
und insofern eine erhebliche Einsparung an technischem Aufwand
und damit verbundenen Kosten erzielt werden, ohne daß eine
nennenswerte Minderung an Steuerungsgenauigkeit hingenommen
werden muß, jedenfalls nicht in einem Maße, das der Patient
spüren würde.
Es ist dann allerdings erforderlich, mindestens eine Kolben
position erfassen zu können, auf die die Momentanstellungen
des Kolbens rechnerisch bezogen werden können. Zweckmäßigerweise
wird hierfür die Grundposition der Kolben zwischen ihrer oberen
und ihrer unteren Endstellung gewählt, von der aus Auslenkungs-
Steuerimpulse, durch die eine Abwärtsbewegung des Kolbens erzielt
werden soll, negativ und Steuerungsimpulse für die Aufwärtsbe
wegung positiv gewählt werden.
Diesbezüglich geeignet ist ein in der Fig. 7 schematisch dar
gestellter Näherungsschalter 232 mit einem gehäusefest ange
ordneten Sensorelement 233, das, wenn an diesem ein sich mit
dem Kolben des jeweiligen Hydrozylinders bewegendes Geberelement
234 vorbeitritt, ein Ausgangssignal auslöst, durch das bei
spielsweise ein digitaler Zähler der elektronischen Steuereinheit
176, dessen Zählerstand jeweils ein Maß für die vorstehend
definierte algebraische Summe der dem Steuermotor 202 zugelei
teten Steuerimpulse ist, auf Null gesetzt wird, so daß ein
positiver Zählerstand dieses Zählers anzeigt, wie "hoch" sich
der Kolben über seine Grundstellung findet und ein negativer
Zählerstand, entsprechend, wie tief unterhalb der Grundstellung
der Kolben 152 oder 153 bzw. 154 momentan angeordnet ist. Es
ist dann auch auf einfache Weise von Zeit zu Zeit möglich,
durch Ansteuerimpulse, die mit niedriger Frequenz dem Sollwert-
Vorgabe-Motor 202 zugeleitet werden, die Grundstellung wieder
anzufahren, solches jeweils dann, wenn die Ausgangssignale des
Kreiselinstruments 52 anzeigen, daß der Krankenwagen sich "hori
zontal" bewegt und seitliche Fahrbahnneigungen nicht vorhanden
sind und auch die Raddrehzahlsensor-Ausgangssignale anzeigen,
daß das Fahrzeug geradeaus fährt.
Claims (34)
1. Krankenwagen für den Transport eines Schwerverletzten
oder akut erkrankten Patienten, der auf einer Bahre lie
gend transportiert wird, die im Fahrzeug an einem Trag
gestell lösbar festlegbar ist, das die Einstellung defi
nierter Orientierungen der Bahre während der Fahrt ermög
licht, um den Patienten in einer für seinen Krankheitszu
stand optimalen Lage transportieren zu können, wobei zur
Einstellung der Orientierung eines die Bahre unmittelbar
tragenden Rahmens des Traggestells mindestens ein Stell
motor vorgesehen ist, mittels dessen in einem dem Bedarf
entsprechenden Variationsbereich die Lage der Bahre ein
stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage-Re
geleinrichtung (23, 52; 23′, 52) vorgesehen ist, welche nach
Maßgabe von für die Lage des Fahrzeuges (10) im Raum cha
rakteristischen Ausgangssignalen einer die Momentanorien
tierung der Fahrzeuglängsachse (27) und seiner Querachse
bezüglich einer raumfesten Richtung fortlaufend erfassen
den Sensoreinrichtung (52) eine wählbar vorgebbare Orien
tierung der Bahre (12) durch Ansteuerung einer die Po
sition des Traggestells (11) der Bahre (12) im Fahrzeug
(10) bestimmenden Koordinaten-Stelleinrichtung (23; 23′)
fortlaufend stabilisiert.
2. Krankenwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoreinrichtung (52) ein Winkel-Meßsystem (71, 72)
umfaßt, das für den Winkel (ε) um den die Fahrbahn (17)
zu einer - horizontalen - Bezugsebene geneigt oder an
steigend verläuft, charakteristische Ausgangssignale er
zeugt, aus deren Verarbeitung mittels einer elektroni
schen Steuereinheit (76; 176) Ausgangssignale derselben
gewinnbar sind, mittels derer die Koordinaten-Stellein
richtung (23; 23′) ansteuerbar ist, derart, daß das Kopf
ende (12′) der Bahre (12) - kompensatorisch - abgesenkt
wird, wenn die Fahrbahn (17) ansteigt und angehoben wird,
wenn die Fahrbahn (17) abfällt.
3. Krankenwagen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (52) ein weiteres
Winkel-Meßsystem (67, 68) umfaßt, das für den Winkel (δ)
um den die Fahrbahn (17), quer zur Längsrichtung des
Fahrzeugs gesehen, geneigt verläuft, charakteristische
Ausgangssignale erzeugt, aus deren Verarbeitung mittels
der elektronischen Steuereinheit (76; 176) Ausgangs
signale derselben gewinnbar sind, mittels derer die
Koordinatenstelleinrichtung (23; 23′) - kompensatorisch -
derart ansteuerbar ist, daß die Rahmenebene (19) des die
Bahre (12) tragenden Rahmens (13) des Traggestells (11)
der Koordinaten-Stelleinrichtung (23; 23′) horizontal
bleibt.
4. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein das dyna
mische Verhalten des Krankenwagens (10) überwachendes
Sensor-System (77, 78, 79) umfaßt, das für die Beträge ei
ner am Krankenwagen (10) angreifenden Längsbeschleunigung
(+b) oder Längsverzögerung (-b) charakteristische Aus
gangssignale erzeugt, aus deren Verarbeitung mittels der
elektronischen Steuereinheit (76; 176) Ausgangssignale
derselben gewinnbar sind, mittels derer die Koordinaten-
Stelleinrichtung (23; 23′) ansteuerbar ist, derart, daß
das Kopfende (12′) der Bahre (12) abgesenkt wird, wenn
das Fahrzeug beschleunigt, und angehoben wird, wenn das
Fahrzeug (10) verzögert wird.
5. Krankenwagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Sensoranordnung (77, 78, 79) vorgesehen ist, die elek
trische Ausgangssignale erzeugt, welche die Information
über am Krankenwagen (10) angreifende Querbeschleunigun
gen und daraus resultierende Querkräfte enthalten und
mittels der elektronischen Steuereinheit (76; 176) zu
Steuersignalen verarbeitbar sind, mit denen die Koordi
naten-Stelleinrichtung (23; 23′) zur Einstellung einer
Seitenneigung der Bahre (12) ansteuerbar ist, derart, daß
die Resultierende aus der Schwerkraft und der Querkraft
senkrecht zur Rahmenebene (19) des die Bahre (12) tragen
den Rahmens (13) des Traggestells (11) verläuft.
6. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Sensoranordnung vorgesehen ist,
welche auf Unebenheiten (42, 46) der Fahrbahn (17) an
spricht und dafür charakteristische elektrische Ausgangs
signale erzeugt, die zu Ansteuersignalen für die Koordi
naten-Stelleinrichtung (23; 23′) verarbeitbar sind, der
art, daß diese zu Nickbewegungen des Krankenwagens (10)
kompensatorische Stellbewegungen ausführt, durch die die
Bahre (12) in ihrer für den Transport des Patienten vor
gesehenen Soll-Lage gehalten bleibt.
7. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erfassung von Längs- und/oder
Querneigungen des Krankenwagens (10) bedämpfte Pendel
vorgesehen sind, deren Ausschläge durch Weg-Spannungs
wandler in elektrische Ausgangssignale umwandelbar sind,
deren Pegel zu den Längs- und Querneigungen proportional
sind.
8. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Erfassung von Längs- und/oder
Querneigungen des Krankenwagens (10) ein Kreiselinstru
ment (52) vorgesehen ist, das diese Neigungen bezüglich
einer durch einen kardanisch aufgehängten Kreisel (55)
ausgezeichneten Richtung, vorzugsweise der zum Erdmittel
punkt hin gerichteten topographischen Normalen-Richtung
als Z-Achse (53), erfaßt.
9. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Längsbeschleunigungssensor vor
gesehen ist, der für in Fahrzeuglängsrichtung wirkende
Beschleunigungen und/oder Verzögerungen des Krankenwagens
charakteristische elektrische Ausgangssignale erzeugt
und/oder ein Querbeschleunigungssensor, der für recht
winklig zur Fahrzeuglängsachse (27) angreifende Beschleu
nigungen charakteristische elektrische Ausgangssignale
erzeugt.
10. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (76;
176) für die am Krankenwagen (10) angreifenden Längs-
und/oder Querbeschleunigungen charakteristische Ausgangs
signale aus einer Verarbeitung von Ausgangssignalen den
Fahrzeugrädern einzeln oder zu mehreren zugeordneten Rad
drehzahlsensoren (77, 78, 79) erzeugt, welche die Informa
tion über das dynamische Verhalten des Krankenwagens (10)
enthalten.
11. Krankenwagen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abstands
sensor vorgesehen ist, der vor der Vorderachse des Kran
kenwagens (10) angeordnet ist und für den vertikalen Ab
stand der Fahrbahnoberfläche von einer ausgezeichneten,
fahrzeugfesten, parallel zum Karosserieboden (21) verlau
fenden Ebene charakteristische elektrische Ausgangssig
nale erzeugt.
12. Krankenwagen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß vor jedem Vorderrad des Krankenwagens (10) ein Ab
standssensor angeordnet ist.
13. Krankenwagen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der/die Abstandssensor(en) im Bereich der
vorderen Stoßstange des Krankenwagens angeordnet ist/
sind.
14. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Abstandssensor als In
tensitätsmeßeinrichtung ausgebildet ist, welche die In
tensität eines von der Fahrbahn (70) zurückreflektierten bzw.
gestreuten Stahlungsfeldes mißt, das aus einem von einer
fahrzeugfesten Stahlungsquelle ausgesandten Ultraschall-
oder Infrarot-Strahlungsfeld resultiert.
15. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Koordinaten-Stelleinrichtung
(23; 23′) Schwenkbewegungen der Bahre (12) um eine zur
Fahrzeuglängsachse (27) parallele Achse (26) sowie um
eine zur Fahrzeugquerachse parallele Achse (31) und gege
benenfalls translatorische Bewegungen entlang einer zur
Fahrzeughochachse parallelen Achse (51) ermöglicht.
16. Krankenwagen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Koordinaten-Stelleinrichtung (23) eine Schwenk
antriebseinheit (32) umfaßt, die einen ersten Schwenkmo
tor (24) hat, mittels dessen der die Bahre (12) tragende
Rahmen (13) des Traggestells (11) um die zur Fahrzeug
längsachse (27) parallele Achse (26) schwenkbar ist, so
wie einen zweiten Schwenkmotor (29), mittels dessen der
die Bahre (12) tragende Rahmen (13) um die zur Fahrzeug
querachse parallele Achse (31) schwenkbar ist, wobei der
die Bahre (12) tragende Rahmen (13) mit dem schwenkbaren
Abtriebselement des einen der beiden Schwenkmotore dreh
fest verbunden und dessen Gehäuse mit dem schwenkbaren
Abtriebselement des anderen Schwenkmotors drehfest ver
bunden ist.
17. Krankenwagen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Schwenkmotore (24, 29) als hydraulische
Schwenkflügelmotore ausgebildet sind.
18. Krankenwagen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Koordinaten-Stelleinrichtung (23) einen
hydraulischen Linearzylinder (33) umfaßt, mittels dessen
die Schwenkantriebseinheit (32) gegenüber dem Karrosserie
boden (21) anhebbar und absenkbar ist.
19. Krankenwagen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahre (12) an dem Tragrahmen (13) in einer Anord
nung festlegbar ist, in der die zentrale Achse (51) des
hydraulischen Linearzylinders (33) durch den Schwerpunkt
der durch den Patienten, die Bahre (12) und den Tragrah
men (13) des Traggestells (11) gebildeten Last verläuft.
20. Krankenwagen nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß für die Schwenkmotore (24, 29) der Schwenk
antriebseinheit (32) eine Anordnung gewählt ist, in der
ihre Schwerpunkte entlang der zentralen Achse (51) des
linearen Hydrozylinders (33) angeordnet sind.
21. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der die Bahre (12) tragende Rahmen
(13) des Traggestells (11) mit dem Abtriebselement des
zur Querneigungs- und Fliegkraft-Kompensation vorgesehe
nen Schwenkmotors (24) drehfest verbunden ist.
22. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Schwenkmotore (24, 29) der
Schwenkantriebseinheit (32) diejenige Anordnung vorgese
hen ist, in der ihre Schwenkachsen (26, 31) in einer ge
meinsamen Ebene verlaufen.
23. Krankenwagen nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die
folgenden Merkmale:
- a) Die Koordinatenstelleinrichtung (23′) ist durch min destens drei Linearantriebe (136, 137, 138) gebildet, die Lenker gesteuert veränderbarer Länge bilden, die fahrzeugseitig in den Ecken eines - vorzugsweise gleichschenkligen - Dreiecks abgestützt sind und tragrahmenseitig gelenkig mit dem Tragrahmen (13) verbunden sind;
- b) die die Linearantriebe (136, 137, 138) mit den Trag rahmen (13) verbindenden Gelenke (163, 164, 166) sind ebenfalls in den Ecken eines mit dem Dreieck der fahrzeugseitigen Stützstellen geometrisch ähnlichen Dreiecks angeordnet;
- c) der im Scheitel dieses Dreiecks angreifende Linear antrieb (136) ist fahrzeugseitig mit fester, vor zugsweiser vertikaler Orientierung seiner zentralen Längsachse (51′) montiert;
- d) das Gelenk (163), mit dem dieser Linearantrieb (136) mit den Tragrahmen (13) verbunden ist und die Ge lenke (164, 166 sowie 149 und 151), mit denen die beiden anderen Linearantriebe (137 und 138) mit dem Tragrahmen (13) verbunden bzw. am Fahrzeugboden (21) abgestützt sind, sind als Kugelgelenke ausgebildet;
- e) die beiden Dreiecke, in denen die Linearantriebe (136, 137, 138) fahrzeugseitig und rahmenseitig abge stützt sind, haben eine gemeinsame, parallel zur Fahrzeuglängsachse (37) verlaufende Symmetrieebene (162).
24. Krankenwagen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die zentrale Achse (51′) des karrosseriefest montier
ten Linearantriebes (136) durch den Schwerpunkt der durch
den Tragrahmen (13), die Bahre (12) und den Patienten
gebildeten Last verläuft, und daß dieser Linearantrieb
(136) als hydraulischer Linearzylinder ausgebildet ist.
25. Krankenwagen nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die beiden anderen Linearantriebe (137 und 138)
als hydraulische Linearzylinder ausgebildet sind.
26. Krankenwagen nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der im Schwerpunkt der Last angreifende hydraulische
Linearzylinder (136) und vorzugsweise auch die beiden an
deren hydraulischen Linearzylinder (136, 138) als doppelt
wirkende Hydrozylinder ausgebildet sind.
27. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebe (24, 29, 33; 136, 137, 138)
der Koordinatenstelleinrichtung (23; 23′) mit Positions-
Istwert-Meßeinrichtungen (79, 81, 82; 228) versehen sind,
die für die Momentanwerte der Positionen der Koordinaten-
Stellelemente (91, 92; 152, 153, 154) der Koordinaten-Stell
einrichtung (23; 23′) charakteristische elektrische Aus
gangssignale erzeugen, die einer im Rahmen der elektro
nischen Steuereinheit (76; 176) vorgesehenen Vergleichs
einrichtung zugeleitet sind, die aus dem Vergleich dieser
Istwert-Signale mit Positions-Sollwert-Signalen, die von
einer die Ausgangssignale der Lage-Sensor-Einrichtung
(79, 81, 82; 228) verarbeitenden Rechnerstufe erzeugt wer
den, Ansteuersignale für die Antriebe (24, 29, 33; 136, 137,
138) der Koordinatenstelleinrichtung (23; 23′) erzeugt,
durch die diese im Sinne einer Angleichung der Positions-
Ist-Werte an die Positions-Sollwerte angesteuert werden.
28. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 15 bis 27, wobei
die Antriebe der Koordinatenstelleinrichtung als hydrau
lische Antriebe ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerung dieser hydraulischen Antriebe (24,
29, 33; 136, 137, 138) mittels mit elektrisch gesteuerter
Sollwert-Vorgabe und mechanischer Istwert-Rückmeldung
arbeitender Nachlauf-Regelventile (173) erfolgt.
29. Krankenwagen nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachlaufregelventile (173) als Proportionalven
tile ausgebildet sind, deren wirksame Durchflußquer
schnitte in den verschiedenen Funktionsstellungen propor
tional zu den Auslenkungen ihrer Ventilkörper (186) be
züglich einer neutralen Sperrstellung (0) sind.
30. Krankenwagen nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß Referenzsignalgeber (232) vorgesehen sind, die bei
Durchlaufen definierter Positionen der Koordinatenstell
elemente - der linearen oder rotatorischen Antriebe - für
Positions-Absolutwerte derselben charakteristische Re
ferenzsignale erzeugen.
31. Krankenwagen nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positions-Istwert-Gebersysteme (79, 81, 82; 228) als
inkrementale - digitale - Gebersysteme ausgebildet sind,
die ein Weg-Auflösungsvermögen von mindestens 1/100 mm
haben.
32. Krankenwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 31, wobei die
Antriebe der Koordinaten-Stelleinrichtung (23; 23′) als
Hydromotore ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
im Rahmen eines Druckversorgungsaggregats (177) für die
Koordinaten-Stelleinrichtung (23; 23′) eine vom Fahrzeug
motor permanent angetriebene Hydraulikpumpe vorgesehen
ist, die auf einem Ausgangsdruckniveau von mindestens 100
bar arbeitet.
33. Krankenwagen nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckversorgungsaggregat (177) einen mittels der
Hydraulikpumpe aufladbaren Druckspeicher umfaßt, der die
Ausgangsstufe des Druckversorgungsaggregats (177) bildet.
34. Krankenwagen, insbesondere nach Anspruch 33, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Druckversorgungsaggregat (177)
eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe hat.
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