DE4402206A1 - Federdämpfungssystem für Krankenfahrstühle - Google Patents

Description

Das erfindungsgemäße Federdämpfungssystem beschreibt eine Kompaktfeder, welche nach Federkraft und dem geforderten Regelverhalten hin exakt bestimmt und somit als kraftgeregelter Stoßdämpfer für Krankenfahrstühle aller Arten hin geeignet ist. Das Federdämpfungssystem wird in ein Führungssystem integriert.

Eine oder mehrere zylindrische Führungssäulen sind in einem rechteckigen Block konstruiert und, um verbesserte Gleiteigenschaften zu realisieren, mit Gleitbuchsen oder entsprechenden, nach dem Stand der Technik bekannten Gleitelementen wie z. B. Wälzlagern ausgelegt.

Die in der erfindungsgemäßen Konstruktion hervorgehobene Lösung zeigt ein doppeltes Führungssystem mit 2 parallelen zylindrisch ausgeprägten Führungssäulen, welche drehfest mittels nach dem Stand der Technik bereits bekannten Winkelelementen in die Rahmenkonstruktion des Krankenfahrstuhles verschraubt werden. Der vertikale Abstand zwischen unterem und oberem querliegenden Rohr eines Krankenfahrstuhles kann beliebig angepaßt werden. Das bewegliche, in vertikaler Richtung ausgelegte Führungselement, hier vorteilhaft in rechteckiger Anordnung beschrieben, dient gleichermaßen zur steckbaren Aufnahme des hinteren Rollstuhlrades und kann wie bereits nach bekanntem Stand der Technik entsprechend mit einer oder mehreren vertikal angeordneten Einsteckbohrungen für die gewünschte Höhe des einzusteckenden Rades angedacht sein. In dem zur Aufnahme des Hinterrades beschriebenen Teil sind zur besseren und verschleißfreien Führung notwendige Gleitbuchsen am Ein- und Austritt der Führungssäulen integriert. Dies gewährleistet eine vertikale Bewegung des Hinterrades des Krankenfahrstuhles und auch eine verdrehfeste Position des Rollstuhlrades.

Durch diese optimierte Führung können beispielsweise Stoßbelastungen asymmetrischer Art, unterschiedliche Stöße auf die Konstruktion der Hinterräder eines Krankenfahrstuhles nicht dazu führen, mit daraus resultierenden Querkräften die Rahmenkonstruktion des Krankenfahrstuhles frühzeitig zu zerstören. Daraus kann eine höhere Lebensdauer der Krankenfahrstühle abgeleitet werden. Natürlich werden auch Folgeschäden des Anwenders wie Verletzungen der Wirbelsäule vermieden. Das erfindungsgemäße Federdämpfungssystem zeigt die Position der eigentlichen Feder unterhalb der Führungselemente auf einem dafür eigens ausgeprägten Metallbügel unmittelbar unterhalb des unteren Rahmenrohres des Krankenfahrstuhles aber mit direkter fest verbundener Einheit des Führungssystems. Der Vorteil dieser Plazierung läßt uneingeschränkt die gleichen Positionierungen des Hinterrades des Krankenfahrstuhles zu und engt konstruktiv den Platz bedarf zwischen oberem Rahmenrohr und unterem Rahmenrohr nicht störend ein. Auch die notwendigen Falteigenschaften eines nach dem Stand der Technik bekannten Faltrollstuhles werden nicht negativ beeinflußt. Da die Gesamtkonstruktion im wesentlichen aus Leichtmetallteilen und Leichtgußteilen konstruiert ist, wird das Gesamtgewicht des Krankenfahrstuhles nur unwesentlich erhöht.

Die Position der Feder, die in der Regel nach den Eigenschaften der Europäischen Patent-Nr. 0318 669 vorgegeben wird, kann mit einer Schraube mittig fixiert werden und durch eine Endlagendämpfung im Inneren der Feder an gleichem Fixierpunkt als Anschlagelement eine Zerstörung der Feder verhindern. Die Endlagendämpfung im Innern der Feder beschreibt außerdem den exakten Federweg. Ein zu starkes Auseinanderziehen der Feder wird durch die Rahmenkonstruktion der parallel angeordneten Konstruktion des Krankenfahrstuhles in der Regel verhindert. Nach hohen Lastwechselhäufigkeiten der beschriebenen Feder und ggf. eine daraus resultierende Ermüdung derselben hat keinen Einfluß darauf, daß es zum Verschleiß oder zur Zerstörung des Krankenfahrstuhles oder dessen Rahmenkonstruktion führt, sondern nach Ermüdung der Feder ist vordergründig der nach dem heutigen Stand der Technik bekannte Istzustand der Hinterradposition eines Krankenfahrstuhles wieder gegeben. Federdämpfungen wie Spiralfedern oder Polyurethandämpfungen, Gasdruckfedersysteme oder andere zeigen in der Regel kein lineares Verhalten des Federweges und bei unmittelbar einwirkenden Kräften kann sich unter Umständen ein nicht proportionales, progressives oder degressives, sich unstetig veränderndes Regelverhalten bei Stoßbelastungen einstellen. Das in der EP-Nr. 0318 669 beschriebene Element zeigt ein lineares Verhalten und die Feder bleibt bei den in der Anwendung beschriebenen Funktionen und den vorgegebenen physikalischen Belastungen rückstell- und verschleißfreien Eigenschaften.

Die Feder kann auf das gewünschte Gesamtgewicht des Anwenders hin bestimmt und ausgelegt werden. Die Kraft-Weg-Einstellungen der Feder können mittels vorgegebener Fix-Einstellungen ein- oder mehrstufig oder entsprechend über ein Außen- bzw. Innengewinde, über mehrere Einzelverschraubungen oder Verstiftungen z. B. nach dem Schrauben-Muttern-Prinzip stufenlos eingestellt und dadurch die Kraft-Weg-Linie der Feder nach den Erkenntnissen der Deutschen Patentanmeldung . . . beeinflußt werden.

Die daraus resultierenden Federeigenschaften sind proportional auf die nach Kraftbeaufschlagung eingehenden Belastungen konstruiert. Bezüglich einwirkender Druck- und Zugkräfte verhält sich diese Kompaktfeder in definitiv vorgegebenem Federweg linear. Sie ist in dem physikalisch gewünschten Anforderungsspektrum nahezu schwund-, verschleiß- und rückstellfrei.

Die beschriebene Kompaktfeder kann mit homogenen Metallen oder Kunststoffen spanabhebend oder mittels nach dem Stand der Technik bekannten Spritzgußtechniken hergestellt werden. In bezug auf Druck- oder Stoßbelastungen wird die zugeführte Energie abgedämpft oder zu Null vernichtet. Durch die aufgenommene gespeicherte Federenergie und nach Möglichkeit die integrierte Endlagendämpfung kann diese kinetische Energie in vollem Umfange, bezogen auf die geometrischen Abmessungen der Feder, rückstellfrei zurückgegeben werden und zwar unabhängig ihrer dynamisch zugeführten Kraft. Die erfindungsgemäße Kompaktfeder nach dem Euro-Patent-Nr. 0 318 669 ausgelegt, zeigt in ihrer natürlichen Ausführung nach vorgenanntem Patent, selbst bei hohen Lastwechselhäufigkeiten, nahezu keine bleibenden Verformungen. Dies führt dazu, daß eine Feder nach der erfindungsgemäßen Art dadurch in entsprechend vorgegebenem physikalisch bedingten Rahmen ein optimales Kraft- Leistungsverhalten, hysteresefrei bestimmbar wird.

Schwachstellen, die bei handelsüblichen Spiralfedern zum Bruch der Federn führen können, werden vermieden. Die hier be­ schriebene neuartige Feder ist in ihrem geometrischen Aufbau symmetrisch angeordnet und hat von daher in Druck oder Zug ein optimal gleichmäßiges, physikalisches Verhalten. Bezogen auf die äußeren Krafteinflüsse zeigt sie von daher ein entsprechend robustes Verhalten, welches selbst bei hoher Lastwechsel­ häufigkeit ohne Schwund und Verschleiß sowohl bei Torsion als auch bei axialer Belastung arbeitet. Da die Feder bezüglich ihrer Eigenfrequenz durch geometrische Veränderungen der Schlitze bestimmbar wird und entsprechende Eigenfrequenzen exakt lokalisiert werden können, ist diese Kompaktfeder auch bei höheren thermischen Veränderungen resistent gegenüber äußerlichen Einflüssen. Eine Resonanz der Kompaktfeder kann durch Optimierung der Schlitze verhindert werden. Durch Umfließen der Feder, z. B. mittels Kunststoffen, wie Elastomeren, kann eine Kompaktfeder hergestellt werden, die sowohl auf beste Dämpfungseigenschaften, als auch auf Federeigenschaften verfügt und sozusagen verschleißfrei und damit resistent arbeitet. Generell darf bei den Federeigenschaften davon ausgegangen werden, daß die Eigenfrequenz, des in Leichtmetall, wie beispielsweise in Aluminium ausgeführten Werkstoffes, so hoch liegt, daß in der Anwendung von Krankenfahrstühlen durch Stoßbelastungen oder deren daraus resultierenden harmonische Schwingungen kaum Resonanzfrequenzen auftreten können, die das Federdämpfungs­ element oder Regelelement diesbezüglich zerstören könnten.

Fig. 1 zeigt eine einstellbare Kompaktfeder nach Federweg über Endlagendämpfung mit paralleler Doppelführung und mehreren vertikal einstellbaren Radnaben­ positionen.

Claims (8)

1. Federdämpfungssystem, geeignet zur Stoßdämpfung von Krankenfahrstühlen, integriert in ein modulares mechanisches Haltesystem (1), welches zur Aufnahme von Krankenfahrstuhlrädern (5) sowohl für Hinterräder als auch Vorderräder oder ebenso zum Schutz der Rahmenkonstruktion geeignet ist, aus einem mechanischen Haltebügelsystem bestehend aus einem rechteckigen Körper (4) mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen (15), welche eingangs- und ausgangsseitig mit entsprechenden Gleitbuchsen oder Gleitlagern (16) bestückt, zur besseren verschleißarmen Führung (17) von einer oder mehreren zylindrisch oder andersartig geometrisch ausgeprägten Führungssäulen (3), vertikal oder entsprechend richtungsweisend auch horizontal oder durch auch in wahlweise winkliger Richtung für entsprechende negative Sturzanordnungen der Radkon­ struktion angedachten Einbauweise vorgegeben mit einer bügelförmigen anschraubfähigen Halterung (13) für die Aufnahme der eigentlichen Federdämpfung durch eine Aufnahme (11) z. B. einer Schraube mit entsprechender integrierter Endlagendämpfung (8), wie hier vorgegeben durch extern im inneren Hohlkörper der Feder (9) an gleicher Aufnahme eingesetzte Endlagendämpfung (8) dadurch gekennzeichnet, daß z. B. wahlweise alle vom Krankenfahrstuhl vorgegebenen Positionsanordnungen von Radnaben und somit den entsprechenden gewünschten Schwerpunkten des Anwenders genutzt sind und darüber hinaus eine verdrehfeste Konstruktion der eingesteckten Krankenfahrstuhlräder, sowie ein seitliches Wegkippen derselben und darüber hinaus ein vom Anwender bezogen auf das Körpergewicht des Anwenders und dem zusätzlichen Gewicht des Krankenfahrstuhles frei, entsprechend stufig oder stufenlos oder durch vorgegebene Gewichtsklassifizierung der Dämpfungseinheit durch Einstellen entsprechender Schlitzstrukturen realisiert wird.

2. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg der Feder (9) durch die geometrische Ausführung der Schlitze und die entsprechenden Stege sowie die Anzahl von Schlitzen und Stegen bzgl. der geforderten Kraft- Weg-Kennlinie stufenlos oder abgestuft die Kurvenparameter positiv beeinflußt und die geometrischen Abmessungen des Federkörpers anwendungsbezogen ausgestaltet werden können.

3. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch nach dem Schrauben-Muttern-Prinzip oder durch die in der Mantelfläche des zylindrischen oder entsprechend geometrisch geprägten andersartigen Körpers eine stufenlose Einstellung des Federwegs und der entsprechenden Federkennlinie gegeben ist und auch bewußt eine asymmetrische Federung möglich wird, was bei einer möglicherweise richtungsweisenden Beschleunigung vorteilhaft sein kann.

4. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Feder (9) mittels unterschiedlich tief oder weniger tief eingebrachter Schlitze und entsprechend unterschiedlich ausgeprägter Stege die Eigenfrequenz beeinflußt wird und von daher Resonanzen vermieden werden können.

5. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) mit nahezu allen homogenen Materialien spanabhebend oder spritzgußtechnisch ausgeführt sein kann und von daher in vorhandene Technologien und Maschinenteile in entsprechend gleicher Art und Ausführung bzgl. geometrischen Formen und Materialien konstruktiv angepaßt oder auch multifunktionell integriert werden kann.

6. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die jeweilige Konstruktion des Krankenfahrstuhles gegebene Rohrabstand des Rahmens oder die nach dem Stand der Technik bekannte Position der Radnabe mit entsprechenden Welle- Nabeverbindungen wie beispielsweise durch Stellringe oder Klemmfäuste vertikal oder horizontal oder entsprechend linear auch in gewünschte winkelige Führungsrichtungen eingebaut werden kann.

7. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Führungssystem auch mit negativer winkliger Ausprägung, also nicht exakt vertikal zur Ebene sondern bewußt mit leichter Neigung eingebaut werden kann.

8. Federdämpfungssystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das oben beschriebene Element der Feder (9) auch direkt in vorhandene geometrisch hohl ausgeprägte Rohrkonstruktionen von Krankenfahrstühlen ein oder mehrfach technisch direkt eingeschlitzt werden kann und darüber hinaus auch bei entsprechend großformatigen Schlitzen Kunststoffe oder andere nach dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten genutzt werden können, die dem System daraus resultierende Dämpfungen resonanzfrei garantieren und zum Schutz der Rahmenkonstruktion beitragen und dem gesamten Krankenfahrstuhl höhere Lebensdauern garantieren.