DE69104064T2 - Antriebseinheit für fortbewegungshilfe eines handgetriebenen rollstuhls. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine selbständige abnehmbare Antriebseinheit, insbesondere zur Unterstützung der Fortbewegung eines Rollstuhls für behinderte Personen.
• Es sind bereits eine Reihe von abnehmbaren Antriebseinheiten für Rollstühle für behinderte Personen bekannt. Das Patent DE-A-3 131 504 beschreibt insbesondere eine elektrische Antriebseinheit, die abnehmbar mittels eines in einen Transportwagen integrierten Hub- und Kippmechanismus an der Rückenlehne eines Rollstuhls befestigt werden kann. Die Antriebseinheit weist eine ebene Ausbildung auf, die sich an die Rückenlehne des Stuhls anpaßt, und ist beiderseits mit über einen oder zwei batteriegespeiste Motoren angetriebene Antriebsrollen für die großen Räder des Rollstuhls ausgestattet. Außerdem können diese Antriebsrollen über einen für die behinderte Person leicht zugänglichen Steuerhebel ausgeschaltet werden. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch schwer und beansprucht viel Platz; insbesondere ist sie nicht transportabel, und für ihre Montage ist die Unterstützung einer weiteren Hilfsperson zusätzlich zu der behinderten Person erforderlich.
• Aus dem Patent US-A-3 688 857 ist eine Verbesserung für elektrische Antriebseinheiten für Rollstühle bekannt, die die weiter oben beschriebenen Nachteile zum Teil überwindet. Hierzu kann die Antriebseinheit, die hier noch auf einem vom Rollstuhl getrennten Wagen aufliegt, in halbautomatischer Weise an den Rollstuhl angekoppelt werden, wobei die behinderte Person über Mittel verfügt mittels derer sie das An- oder Abkoppeln der Antriebseinheit steuern und selbst ausführen kann. Allerdings gilt auch hier, daß diese Vorrichtung viel Platz beansprucht und sehr schwer und infolgedessen wenig handlich und in jedem Fall recht auffällig ist.
• Eine weitere im Patent US-A-3 351 148 beschriebene Vorrichtung dieser Art weist einen leichteren Aufbau auf als die vorstehend beschriebene Vorrichtung, benötigt aber immer noch wegen des relativ großen Gewichts und Umfangs der Versorgungsbatterie eine sehr platzraubende Halterung. Nach dem Ankoppeln der abnehmbaren Antriebseinheit entsteht aus dem in diesem Patent beschriebenen Rollstuhl, ebenso wie dies bei den in den weiter oben erwähnten Patenten der Fall ist, ein vollständig elektrischer Rollstuhl insofern, als der Rollstuhl dann ausschließlich durch elektrische Mittel angetrieben und gelenkt wird. Hierzu muß das Anzugsmoment, das normalerweise von dem oder den Antriebsmotoren der auf die Rollstuhlräder wirkenden Reibelemente geliefert wird, ausreichend hoch sein. Infolgedessen muß natürlich auch die Leistung der verwendeten Motoren, im allgemeinen Motoren mit Reihenwicklung, relativ hoch sein, was natürlich die Anbringung einer entsprechenden Stromversorgung am Rollstuhl erfordert.
• Nach dem Patent CH-A-649 464 schließlich kann eine entkuppelbare Antriebseinheit an der Rückenlehne eines Rollstuhls ohne Hilfe eines Wagens oder eines ähnlichen Elements montiert werden. Diese Vorrichtung, die den Rollstuhl ebenfalls in einen ausschließlich elektrischen Rollstuhl verwandelt, ist mit dem Nachteil verbunden, daß sie wenig handlich ist und jedenfalls nicht von einer behinderten Person allein montiert werden kann. Außerdem ist auch hier die am Rollstuhl befestigte Batterie aus den weiter oben schon beschriebenen Gründen sehr platzraubend.
• Nun ergibt sich aber bei Betrachtung der Bedürfnisse aller behinderten Personen, die für ihre Fortbewegung Rollstühle benutzen, daß die Unterscheidung zwischen handbetätigtem und elektrisch betriebenem Rollstuhl nicht so offensichtlich ist, wie man dies zunächst meinen könnte. Eine Person mit einer fortschreitenden Behinderung, die deshalb von einem handbetätigten Rollstuhl auf einen elektrischen Rollstuhl übergehen muß, wird dadurch plötzlich veranlaßt, die Muskeln ihrer Arme nicht mehr zu gebrauchen, was unbestritten eine schwere zusätzliche psychologische Einschränkung bedeutet. Es ist auch zu verstehen, daß eine Person mit nur einer geringeren Behinderung, die jedoch zur Fortbewegung außerhalb des Hauses einen elektrischen Rollstuhl benutzen muß, bei Bewegungen über kleinere Distanzen, ganz besonders wenn das Einsteigen in ein Fahrzeug erforderlich wird, sich lieber eines manuell betätigbaren Rollstuhls bedienen möchte. Tatsächlich erweisen sich in diesem zuletzt beschriebenen Fall der Platzbedarf und das Gewicht des Rollstuhls, insbesondere wenn dieser einen Antrieb aufweist, als sehr schwieriges Problem, wenn der behinderten Person keine Hilfe zur Verfügung steht.
• Daraus ergab sich die Notwendigkeit, eine selbständige, abnehmbare, elektrische Antriebseinheit zu entwickeln, die besonders leicht, von der behinderten Person selbst handhabbar, einfach zu transportieren und am Rollstuhl extrem einfach ankoppelbar ist. Man erkannte, daß eine zeitweilige und ausschaltbare Unterstützung der Fortbewegung alle vorgenannten Vorteile und zusätzlich dazu noch den weiteren und wesentlichen Vorteil bietet, daß sie der behinderten Person ein großes Maß an Selbständigkeit und die Möglichkeit gibt, selbst zu entscheiden, ob sie den Rollstuhl mit Hilfe ihrer Arme bewegen will, und ihr in jedem Fall die vollständige Beherrschung des Rollstuhls bezüglich des Bremsens, des Lenkens und der Geschwindigkeit überläßt, was bei den bisher bekannten elektrischen Rollstühlen, auch solchen mit abnehmbaren Antriebseinheiten, nicht der Fall war.
• Die Erfindung bezieht sich daher auf eine selbständige Antriebseinheit, die abnehmbar am Rückenteil eines normalerweise handgetriebenen Rollstuhls anbringbar ist und eine aus einem oder zwei Motoren bestehende Einheit umfaßt, wobei diese Motoren einander zugewandt an entsprechenden Enden eines starren linearen Gestells oder eines starren Rahmens angeordnet sind, um Rollen oder ähnliche Elemente seitlich anzutreiben, die in positive Druckauflage auf den Hinterrädern des Rollstuhls bringbar sind, um deren Drehung zu bewirken, wobei die Antriebseinheit dadurch gekennzeichnet ist, daß erstens das Gestell oder der Rahmen mit mindestens einem Transportgriff versehen ist und geeignete Schnellbefestigungsvorrichtungen für die Befestigung an den Armaturen des Rückenteils des Rollstuhls umfaßt, daß zweitens diese Befestigungsvorrichtungen des Rahmens oder des Gestells im Bedarfsfall mit einer Vorrichtung zur Kupplung und Entkupplung der Rollen in ihre bzw. aus ihrer Druckauflage auf den Hinterrädern zusammenwirken, und daß ferner die Antriebsmotoren der Rollen mit Steuereinrichtungen zusammenwirkt, welche so funktionieren, daß sie im wesentlichen eine Unterstützung bei der Fortbewegung des Rollstuhls erzielen.
• Da man den Rollstuhl nicht dauernd positiv antreiben will, können die Motoren für den Antrieb der Rollen oder ähnlichen Elemente, die durch Reibung auf die Hinterräder wirken, natürlich eine geringere Leistung aufweisen und erfordern damit auch eine geringere elektrische Versorgungsleistung, wodurch sie leichter ausgebildet werden können. Gemäß einem entsprechenden Merkmal der Erfindung kann daher vorgesehen werden, daß die Stromversorgungseinrichtungen der Motoren am linearen Gestell oder am starren Rahmen derart zwischen den Motoren angeordnet sind, daß sich eine besonders leichte, kompakte und handliche ausgerichtete Einheit ergibt. Desgleichen können die Steuervorrichtungen der Motoren vorzugsweise am linearen Gestell oder am starren Rahmen zwischen den Motoren angeordnet sein.
• Die dieser Erfindung am nächsten kommende Vorrichtung ist im Patent US-A-4 050 533 beschrieben. Dieses Patent beschreibt einen elektrischen Rollstuhl, dessen Antriebsmotoren durch die Stärke des Antriebsmoments gesteuert werden, das die behinderte Person auf die normalerweise an den beiden Rädern des Rollstuhls vorgesehenen Handräder aufbringt. Die Steuerelektronik erzeugt ein zu dem manuell auf die Räder aufgebrachten Moment proportionales Antriebsmoment mit dem Vorteil, daß die behinderte Person völlig frei bleibt, den Rollstuhl nach ihren Wünschen zu steuern. Diese bekannte Vorrichtung, die weder abnehmbar ist noch vorübergehend von den Rädern abgekoppelt werden kann, bietet jedoch nicht die Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Antriebssystems. Insbesondere sind an dem manuell betätigten Rollstuhl insbesondere an den Handrädern, umfangreiche und kostspielige Umbauten erforderlich; dagegen ermöglicht es die Erfindung, eine an alle Rollstühle anpaßbare Fortbewegungshilfe vorzusehen, die abnehmbar, selbständig, leicht, ausschaltbar und preiswert ist. Andererseits ist festzustellen, daß das in dem genannten Patent US-A-4 050 533 beschriebene Prinzip der Fortbewegungshilfe sich vollständig von dem erfindungsgemäßen Prinzip unterscheidet. Denn:
• - Bei dem bekannten Patent ergibt sich das auf die einzelnen Räder des Rollstuhls aufgebrachte Antriebsmoment direkt aus dem von der behinderten Person auf die Handräder positiv ausgeübten Moment, was im übrigen zu einer ruckartigen Fortbewegung führt, die sich für den Benutzer als unangenehm erweisen kann.
• - Erfindungsgemäß hängt das auf die Räder aufgebrachte Antriebsmoment nicht von dem auf die Handräder manuell ausgeübten Antriebsmoment ab, sondern wird normalerweise durch eine Gruppe geeigneter Kontaktgeber erzielt, die vorzugsweise eine Funktion der Antriebsgruppe nach dem Prinzip alles oder nichts bewirkt. Tatsächlich hängt dieses Antriebsmoment umgekehrt exakt von dem auf die Motoren - z.B. aufgrund der Bodenbeschaffenheit oder der Bremskraft, die der Benutzer auf eines oder beide Räder ausübt - wirkenden Widerstandsmoment ab.
• Zu diesem Zweck wird die elektrische Stromversorgung des Antriebsmotors einer Rolle oder eines ähnlichen Elements dem betreffenden Motor zugeleitet, wenn dieser vorher ein Antriebsmoment empfängt, welches durch die erste Bewegung erzeugt wurde, die entweder durch die behinderte Person auf den Handring oder auf das Rad, auf das die Rolle wirkt, oder durch die den Rollstuhl schiebende oder ziehende Begleitperson ausgeübt wurde; umgekehrt wird die Stromzufuhr automatisch unterbrochen, sobald der Motor einem voreingestellten Höchtsmoment ausgesetzt wird.
• Neben weiteren Vorteilen kann ein erfindungsgemäß mit einer einfachen Fortbewegungshilfe ausgestatteter manuell betriebener Rollstuhl ohne Anleitung und ohne Besorgnis von jeder Person benutzt werden, die die behinderte Person gelegentlich begleitet, und eine solche Person wird keinerlei Schwierigkeiten haben, einen mit dieser absolut leichten und abnehmbaren Vorrichtung ausgestatteten Rollstuhl zu handhaben, was bei der bisher bekannten Fortbewegungshilfe nicht der Fall ist, da diese für die Begleitperson keinerlei Hilfe darstellt.
• Andererseits ist es von Vorteil, daß bestimmte behinderte Personen, die vorübergehend oder auch endgültig fortschreitend immer mehr Unterstützung bei der Fortbewegung ihres Rollstuhls benötigen, ihren ursprünglichen manuell betätigten Rollstuhl so lange wie möglich behalten können. Da es in diesem Fall für die behinderte Person funktionell und psychologisch ein Problem sein kann, daß die Hilfe dem Betrachter als eine neue Prothese erscheinen mag, kann die erfindungsgemäße Antriebseinheit vorteilhafterweise von einer Umhüllung der Art einer Tasche oder eines Koffers umgeben sein, die dem fremden Betrachter nicht den Eindruck einer sich verstärkenden Behinderung des Benutzers vermittelt.
• Gemäß einem letzten wichtigen Merkmal der Erfindung kann die Schutzumhüllung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit abgesehen von dem Beitrag, den sie zur Verharmlosung der Motorisierung leistet, indem sie diese Betrachtern gegenüber versteckt, vorteilhafterweise auch dazu verwendet werden, die Antriebseinheit zum Beispiel an der Rückenlehne des Rollstuhls derart zu befestigen, daß die aus der Tasche herausragenden Antriebs- und Steuerelemente ihre Funktion wahrnehmen können, die gesamte Einheit aber ihre große Handlichkeit und vor allem ihren sehr provisorischen Charakter behält. Bei dieser besonderen Ausführungsvariante ist zu beachten, daß die Befestigung der Antriebseinheit über die Tasche relativ kritisch ist. Daher wird vorzugsweise ein starres Befestigungssystem zwischen dem Rahmen des manuellen Rollstuhls und dem linearen starren Gestell oder dem starren Rahmen vorgesehen, das die Motorisierung mit ihren Übertragungs- und Steuerelementen aufnimmt. Selbstverständlich müssen diese Befestigungsmittel, die im übrigen von universeller Art sind, derart gewählt werden, daß sie die sehr einfache Montage und Entfernung der Antriebseinheit am bzw. vom manuellen Rollstuhl ermöglichen.
• Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Antriebseinheit einen entscheidenden Fortschritt im Bereich der Unterstützung der Mobilität von in einem Rollstuhl sitzenden behinderten Personen insofern darstellt, als die ganz provisorische Anbringung einer Motorisierung, die an sich wenig sichtbar ist, zur Bequemlichkeit der behinderten Person und ihrer Umgebung beiträgt, wobei die behinderte Person ihren ursprünglichen Rollstuhl behalten kann, wodurch die mit dem Übergang von einem handbetätigten Rollstuhl auf einen schweren und häufig wenig ästhetischen elektrischen Rollstuhl verbundenen physischen und psychologischen Schwierigkeiten vermieden werden können.
• Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei diese Ausführungsformen nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines manuell betriebenen Rollstuhls, ausgestattet mit einer in einer weichen Schutzumhüllung untergebrachten Antriebseinheit;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung der Antriebseinheit gemäß Fig. 1, in der die besondere Anordnung der verschiedenen Elemente der Antriebseinheit zu erkennen ist;
• Fig. 3a eine Detailansicht des manuell betriebenen Rollstuhls, in der ein Schnellbefestigungselement der Antriebseinheit an einer vertikalen Armatur der Rückenlehne zu erkennen ist;
• Fig. 3b eine vergrößerte Draufsicht eines Schnellbefestigungselements, mittels dessen die Antriebseinheit an eine beliebige Armatur der Rückenlehne eines manuell betriebenen Rollstuhls angepaßt werden kann;
• Fig. 4 eine detailliertere Ansicht einer Antriebseinheit, die in einer Tasche untergebracht sein kann, aber nicht sein muß, und die mit einer Kupplungs- und Entkupplungseinrichtung für die Antriebsrollen der großen Räder des Rollstuhls ausgestattet ist;
• Fig. 5 bis 7 schematische Darstellungen des Funktions- und Regelsystems der vorstehend beschriebenen Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung.
• Entsprechend den Fig. 1 und 2 ist gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung die erfindungsgemäße, zur Unterstützung der Fortbewegung eines beliebigen manuell betätigten Rollstuhls 2 bestimmte Antriebseinheit 1 an zwei im wesentlichen vertikalen Stützen 3 der Rückenlehne 4 derart befestigt, daß sie mit ihren Antriebsrollen 5 auf den Hinterrädern 6 des Rollstuhls 2 aufliegt. Bei dieser ersten Variante ist die Antriebseinheit 1 in einer weichen Umhüllung 7 untergebracht, aus der seitlich die Antriebsrollen 5 und - wie in Fig. 2 zu erkennen ist - die mit den vertikalen Stützen 3 der Rückenlehne 4 zusammenwirkenden Befestigungselemente 8 austreten. Die weiche Umhüllung 7 dient dazu, die Antriebseinheit 1 gegen äußere schädigende Einflüsse, wie Staub und Wittungsunbilden, zu schützen, und bildet gleichzeitig eine diskrete Umhüllung, die nur die Form einer Tasche erkennen läßt.
• Gemäß Fig. 2 besteht die Antriebseinheit 1 insbesondere aus zwei Motoren 9, die einander zugewandt an entsprechenden Enden eines starren linearen Gestells oder eines Rahmens 15 derart angeordnet sind, daß Achsenenden 10, die jeweils eine Rolle 5 tragen, nach außen weisen und - gegebenenfalls regelbar - in eine lotrechte Stellung zu den Hinterrädern 6 des Rollstuhls 2 gebracht werden können. Die beiden Motoren 9 sind vorteihafterweise identisch ausgebildet; zum Beispiel kann es sich um Gleichstrommotoren handeln, die eine Wirkleistung von 100 W bei einer Gleichspannung von 12 V liefern.
• Der Raum zwischen den beiden Motoren 9 wird vorteilhafterweise für die Unterbringung einer oder zweier parallel geschalteter Batterien 11 genutzt, die die Stromversorgung der Motoren 9 über elektronische Steuereinrichtungen 12 sicherstellen. Die Batterien 11 können dabei von beliebiger Art sein, vorzugsweise sind sie aber wiederaufladbar. Dabei ist es wichtig festzustellen, daß die Batterien 11 insofern sehr wenig Platz einnehmen, als die von den Motoren 9 benötigte Energie relativ gering ist, weil sie im Prinzip nur der Unterstützung der Fortbewegung, nicht aber einem permanenten Antrieb dienen, wie dies bei herkömmlichen elektrischen Rollstühlen der Fall ist. Andererseits ist klar, daß das maximale Widerstandsmoment natürlich aufgrund einer zu starken aufgebrachten Kraft oder durch absichtliche Rückhaltewirkung des Benutzers auf die Handräder des Rollstuhls erreicht werden kann.
• Die Steuerung der beiden Motoren 9 der Antriebseinheit 1 geschieht über die beiden voneinander unabhängigen Kontaktgeber 13 und 14, die jeweils am Ende eines weichen Verbindungsdrahtes befestigt sind, der an die elektronischen Steuervorrichtungen 12 angeschlossen ist. Die Kontaktgeber 13, 14, die vorzugsweise als kapazitive Näherungsschalter ausgebildet sind, können an der Armatur des Rollstuhls in den für die behinderte Person am besten zugänglichen Bereichen, zum Beispiel beiderseits des Rollstuhls 2 in Höhe des Sitzes und vor den Hinterrädern 6 derart befestigt sein, daß bei Armbewegungen, die dem Antrieb des Rollstuhls 2 dienen, die Hände automatisch in der Nähe der Kontaktgeber 13, 14 vorbeibewegt werden.
• Der Einfachheit halber werden die Motoren 9, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde, gemeinsam oder gar nicht mit einer verringerten Anzahl von möglichen Drehzahlen gesteuert, wodurch sichergestellt werden kann, daß der Benutzer eine kontinuierliche Unterstützung bei der Fortbewegung erhält, zweckmäßig begrenzt durch ein vorbestimmtes Widerstandsmoment, dessen Überschreiten zur sofortigen Unterbrechung der Stromversorgung der Motoren 9 führt. Dies kann zum Beispiel durch eine Steuerungslogik der folgenden Art sichergestellt werden:
• - Der erste Kontaktgeber 13 dient der Ein/Aus-Funktion der beiden Motoren 9 sowie dem Übergang vom Stillstand zur ersten Geschwindigkeit und umgekehrt;
• - der zweite Kontaktgeber 14 dient dem Übergang von der ersten zur zweiten Geschwindigkeit und umgekehrt.
• Entsprechend sind die elektronischen Steuereinrichtungen 12 derart ausgebildet, daß gleichzeitige Impulse an den Kontaktgebern 13, 14 die Rotoren der beiden Motoren 9 kurzschließen mit dem vorteilhaften Effekt, daß dadurch der Rollstuhl 2 gebremst wird.
• Außerdem sind die Steuereinrichtungen 12 derart ausgelegt, daß nur solche Impulse an den Kontaktgebern 13, 14 berücksichtigt werden, deren Dauer 0,4 sek. übersteigt, wodurch die Nachteile einer unerwünschten Änderung des Betriebszustandes der Motoren 9 durch einen ungewollten Kontakt der Hände der behinderten Person mit den Kontaktgebern 13, 14 vermieden werden. Tatsächlich konnte festgestellt werden, daß die Dauer eines unbeabsichtigten Kontaktes normalerweise oberhalb des vorerwähnten Grenzwertes liegt.
• Bei dieser ersten Ausführungsform der Erfindung ist der starre Rahmen 15 vorteilhafterweise mit zwei Transportgriffen 16 ausgestattet, die die Anbringung der Antriebseinheit 1 am Rollstuhl 2 und ihre spätere Entfernung erleichtern. Hierzu wird die Antriebseinheit 1, die dabei von der weichen Umhüllung 7 geschützt sein kann oder auch nicht, gemäß einer in den Fig. 3a und 3b darstellten Ausführungsform der Erfindung mittels der Befestigungselemente 8 im Schnellverfahren an der Rückenlehne 4 des Rollstuhls 2 befestigt, wobei die Befestigungselemente zum Beispiel als Gleitelemente ausgebildet sind und auf profilartigen Einsteckelementen 17 gleiten, die ihrerseits an zwei Schnellbefestigungssystemen 18 befestigt sind, die mittels einer Flügelschraube 19 an den vertikalen Stützen 3 der Rückenlehne 4 festgesetzt werden.
• Gemäß Fig. 3b sind die Schnellbefestigungssysteme 18 als zylindrisches Formteil, vorzugsweise aus einem Verbundmaterial mit einer gewissen Elastizität, ausgebildet, wobei der zylindrische Bereich 20 eine ausreichend große vertikale Öffnung aufweist, die sein Aufklipsen auf eine der vertikalen Armaturen 3 der Rückenlehne 4 gestattet. Natürlich ist der Abstand der beiden am starren Rahmen 15 der Antriebseinheit 1 befestigten Gleitführungen derart einstellbar, daß er sich praktisch an die Rückenlehne aller handbetriebenen Rollstühle anpassen läßt. Die Befestigung der auf dem starren Rahmen 15 gleitenden Gleitführungen 8 ist in den Figuren insofern nicht im Detail dargestellt, als Befestigungen dieser Art im Bereich der Fertigkeiten des Fachmanns liegen.
• Es ist zu erkennen, daß bei dieser ersten, in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung die Rollen 5 ständig auf den Hinterrädern 6 aufliegen; dies bedeutet, daß die Unterstützung der Fortbewegung des Rollstuhls nur im Stillstand der Motoren 9 ausschaltbar ist. In diesem Fall tragen die weiterhin auf den Rädern 6 laufenden Rollen 5 dazu bei, die manuelle Fortbewegung des Rollstuhls 2 zu bremsen. Deshalb wird gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben wird, vorgeschlagen, daß die Befestigungsmittel 18 des linearen Rahmens oder starren Gestells 15 an der Rückenlehne 4 des Rollstuhls 2 mit einer Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung zusammenwirken, mittels derer die Rollen 5 in ihre und aus ihrer Druckauflage auf den Hinterrädern 6 bewegt werden können. Hierzu weisen die Schnellbefestigungsvorrichtungen 18 die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Form auf, wo statt der profilartigen Einsteckelemente 17 Auflageplatten 21 vorgesehen sind, die rechtwinklig davon abstehende, als Halterung für die Antriebseinheit 1 dienende Platten 22 lagern. Bei der in Fig. 4 vorgeschlagenen beispielhaften Ausführungsform weisen die Auflageplatten 22 in ihrem oberen Bereich einen "V"-förmigen Einschnitt auf, der den Eingriff von den linearen Rahmen oder das starre Gestell 15 nach außen verlängernden Stiften 23 begünstigt, wobei diese Stifte 23 sich normalerweise parallel zu den Rollen 5 erstrecken.
• In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung im Detail dargestellt. Sie umfaßt zunächst einen Steuerhebel 24, der um eine parallel zur Achse der Rollen 5 verlaufende Achse drehbar ist. Am Ende des Hebels 24 ist ein Angriffselement 25 vorgesehen, das durch die behinderte Person leicht gehandhabt werden kann. Der Steuerhebel 24 wirkt über ein dem normalen Fachmann bekanntes Kraftübertragungssystem auf einen Kolben 26, der im wesentlichen in der Horizontalen in einer mit dem linearen Gestell oder dem starren Rahmen 25 verbundenen Hülse 27 gleitet. Der Kolben 26 wird zur Rückenlehne 4 des Rollstuhls 2 hin durch eine Welle 28 verlängert, deren Länge einstellbar ist und die sich normalerweise in der sogenannten eingekuppelten Stellung am oberen Bereich einer der beiden Auflageplatten 21 der Schnellbefestigungsvorrichtung 18, vorzugsweise rechtwinklig zu dieser Platte 21, abstützt. Seitlich des starren Rahmens 15 befindet sich bezüglich des für die Halterung der Antriebseinheit 1 auf der Auflageplatte 22 vorgesehen Stiftes 23 gegenüber der Rückenlehne 4 ein Schwingarm 19, der um eine gegenüber der Achse des Stiftes 23 nach hinten versetzte Achse drehbar ist und der dazu dient, die Bewegung der den Kolben 26 verlängernden Welle 28 auf eine zweite Welle 30 zu übertragen, die normalerweise rechtwinklig zum Schwingarm 29 verläuft und sich in der sogenannten entkuppelten Stellung auf dem hinteren Bereich der Auflageplatte 21 der Schnellbefestigungsvorrichtung 18 abstützt. Die Welle 30 ist in ihrer Länge verstellbar. Auch die Position des Endes des Schwingarms 29 entlang der Welle 28 ist dank zweier beiderseits des Schwingarms 29 vorgesehener Widerlager 31 einstellbar, wobei eines dieser Widerlager ein Langloch 32 (Detail in Fig. 4) aufweist, das für die Verschiebung der Welle 28 relativ zum Schwingarm 29 ein gewisses Spiel läßt. Die vorstehend beschriebenen Konstruktionsdetails stellen wohlverstanden nur ein Ausführungsbeispiel dar und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen.
• Die Einstellmöglichkeiten der vorstehend beschriebenen Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung tragen den Erfordernissen der Anpassung an zahlreiche vorhandene Typen manuell betriebener Rollstühle Rechnung. Insbesondere gibt es keine Norm für die Neigung der Rückenlehne 4, und auch die Positionierung der Schnellbefestigungsvorrichtung 18 ist insbesondere in Abhängigkeit vom Durchmesser der Hinterräder 8 des Rollstuhls 2 unterschiedlich. Da es wünschenswert ist, daß gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung die Rollen 5 der Antriebseinheit 1 auf den Hinterrädern 6 zur Anlage kommen können oder auch nicht, erfüllen die vorgeschlagenen Einstellungen der vorstehend beschriebenen Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung die folgenden drei Aufgaben:
• - Gemäß Fig. 5 ist der Winkel zwischen der Auflageplatte 21 und der Achse durch die Rolle 5 und den Stift 23 je nach Rollstuhl unterschiedlich; dank der Längenverstellbarkeit der den Kolben 26 verlängernden Welle 28 kann dieser Winkel auf einen vorbestimmten gegebenen Wert eingestellt werden, so daß in der sogenannten entkuppelten Stellung, wenn der Steuerhebel relativ zum Rollstuhl 2 nach hinten geschoben ist, die Auflage der Welle 28 auf der Platte 21 dazu beiträgt, die Rollen 5 an die Hinterräder 6 anzulegen.
• - Nach entsprechender Einstellung der Größe des Winkels der Welle 28 ist es gemäß Fig. 6 zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die äußersten Positionen des Schwingarms 29 - die den äußersten Positionen des Steuerhebels 24 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Rollstuhls 2 entsprechen - im wesentlichen den gleichen Abstand zu einer Mittelstellung aufweisen, in der der Steuerhebel 24 sich in einer vertikalen Zwischenposition befindet, wobei diese Mittelstellung so gewählt ist, daß in dieser Stellung der Schwingarm 29 senkrecht zu der den Kolben 26 verlängernden Welle 28 steht. Diese Einstellung wird mittels der beiden beiderseits des Schwingarms 29 entlang der Welle 28 befindlichen Widerlager 31 erreicht. In der Zwischenstellung des Hebels 24 kann die Antriebseinheit von der Rückseite der Rückenlehne 4 des Rollstuhls 2 abgenommen werden.
• - Gemäß Fig. 7 ist über die Länge der Welle 30, die über den Schwingarm 29 betätigt wird, die sogenannte entkuppelte Stellung der Antriebseinheit 1 regelbar; denn wenn der Steuerungshebel 24 bezüglich des Rollstuhls 2 nach vorn geschoben wird, wird die Welle 30 gegen den unteren Bereich der Auflageplatte 21 der Schnellbefestigungsvorrichtung 18 gedrückt, wodurch die Rollen 5 von den Hinterrädern 6 abgehoben werden, und dies einfach aufgrund der Tatsache, daß wegen der Blockierung der Stifte 23 am Grunde des "V"-förmigen Einschnitts der Auflageplatten 22 die Antriebseinheit 1 zwangsläufig um diese Stifte 23 verschwenkt wird und die Rollen 5 nach oben mitnimmt. Durch entsprechende Einstellung der Länge der Welle 30 läßt sich eine Entkupplung der Rollen 5 mit einer oberen Stellung so erreichen, daß die auf den Steuerhebel 24 aufzubringende Kraft angemessen ist.
• Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung soll die Erfindung nicht einschränken; vielmehr erstreckt sich die Erfindung auf alle vergleichbaren Vorrichtungen, die der Funktion dienen, der behinderten Person das Kuppeln und Entkuppeln der Rollen mit bzw. von den Hinterrädern 6 mit Hilfe eines Steuerhebels 24 mit drei Stellungen zu ermöglichen: Einer als Kupplungsstellung bezeichneten Anlagestellung, einer als Entkupplungsstellung bezeichneten abgehobenen Stellung und einer Zwischenstellung für das Abnehmen der Antriebseinheit 1 von der Rückseite der Rückenlehne 4 des Rollstuhls 2.
• Die Erfindung ist nicht ausschließlich für den Einsatz an Rollstühlen für behinderte Personen bestimmt, sondern kann auch für den Transport gesunder Personen nützlich sein oder auch als Hilfsmittel bei der Fortbewegung von Transportwagen, Einkaufswagen und dergleichen eingesetzt werden.

Claims (12)

1. Selbständige Antriebseinheit (1), die abnehmbar am Rückenteil (4) eines normalerweise handgetriebenen Rollstuhles (2) anbringbar ist, und eine aus einem oder zwei Motoren (9) bestehende Einheit umfaßt, wobei diese Motoren einander zugewandt an entsprechenden Enden eines starren linearen Gestells oder eines starren Rahmens (15) angeordnet sind, um Rollen (5) oder ähnliche Elemente seitlich anzutreiben, die in positive Druckauflage auf den Hinterrädern (6) des Rollstuhles (2) bringbar sind, um deren Antrieb zu bewirken, umfassend geeignete Schnellbefestigungsvorrichtungen (18) an den Armaturen des Rückenteils (4) des Rollstuhles (2), die im Bedarfsfall mit einer Vorrichtung zur Kupplung und Entkupplung der Rollen (5) in ihre bzw. aus ihrer Druckauflage auf die Hinterräder (6) zusammenwirken, wobei das lineare Gestell oder der starre Rahmen (15) mit mindestens einem Halte- bzw. Traggriff (16) versehen ist und der bzw. die Motor(en) (9) zum Antrieb der Rollen (5) mit Steuervorrichtungen (12) zusammenwirken, welche so funktionieren, dass sie im wesentlichen eine Unterstützung bei der Fortbewegung des Rollstuhles (2) erzielen, d.h. eine vorübergehende und automatische oder während ihrer Verlagerung absichtlich ausschaltbare Unterstützung, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung des Motors (9) zum Antrieb einer Rolle (5) - welche nur dann an diesen Motor (9) geleitet wird, wenn dieser vorher ein Antriebsmoment empfängt, welches durch die erste Bewegung erzielt wurde, entweder durch die behinderte Person auf dem Handgriffring oder auf dem Rad (6), auf das die Rolle (5) wirkt, oder durch die den Rollstuhl (2) schiebende oder ziehende Begleitperson - umgekehrt automatisch unterbrochen wird, sobald der Motor (9) einem voreingestellten Höchstmoment ausgesetzt ist.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungseinrichtungen der Motoren (9) am linearen Gestell oder am starren Rahmen (15) derart zwischen den Motoren (9) angeordnet sind, dass sich eine besonders leichte, kompakte und handliche ausgerichtete Einheit ergibt.

3. Antriebseinheit nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungen (12) der Motoren (9) am linearen Gestell oder am starren Rahmen (15) zwischen diesen Motoren (9) angeordnet sind.

4. Antriebseinheit nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren (9) gemeinsam oder gar nicht mit einer verringerten Auswahl an möglichen Drehzahlen angesteuert werden.

5. Antriebseinheit nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Motoren (9) mittels zweier voneinander unabhängiger Kontaktgeber (13, 14) erfolgt, wobei jeder Kontaktgeber am Ende eines weichen Verbindungsdrahtes befestigt ist, welcher an die elektronischen Steuervorrichtungen (12) angeschlossen ist.

6. Antriebseinheit nach dem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgeber (13, 14) von der Gattung kapazitiver berührungsloser Näherungsschalter sind.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuervorrichtungen (12) derart vorgesehen sind, dass nur die Impulse auf die Schalter (13, 14), deren Dauer 0,4 Sekunden übersteigt, in Betracht gezogen werden.

8. Antriebseinheit nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zur Befestigung am Rollstuhl (2) durch das Zusammenwirken von Elementen erhalten werden, beispielsweise profilartigen Einsteckelementen (17), die über Hülsenelemente (18) mit Schrauben (19) an jeder Seitenarmatur (3) des Rückenteils (4) angepaßt sind, mit Elementen, beispielsweise Aufnahmeelementen (8) der gleitenden Art, die mit dem starren Rahmen (15) verbunden sind und deren Abstand leicht einstellbar ist, damit er den profilartigen Einsteckelementen (17) des Rückenteils entspricht.

9. Antriebseinheit nach dem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zur Befestigung am Rollstuhl (2) Auflageplatten (21) umfassen, die im rechten Winkel Platten (22) stützen, welche über Stifte (23), die das lineare Gestell oder den starren Rahmen (15) nach aussen hin verlängern, zur Lagehaltung der Antriebseinheit (1) dienen, wobei diese Stifte (23) normalerweise parallel zu den Rollen (5) zum Antrieb der Hinterräder (6) des Rollstuhles (2) verlaufen.

10. Antriebseinheit nach dem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Kupplung bzw. Entkupplung der Rollen (5) aus ihrer und in ihre Druckauflage auf die Hinterräder (6) einen Steuerhebel (24) mit drei Stellungen umfaßt, nämlich einer als eingekuppelt bezeichneten Kontaktstellung, einer als entkuppelt bezeichneten Hochstellung sowie einer Zwischen- oder Mittelstellung zum Zurückziehen der Antriebseinheit (1) vom Bereich hinter dem Rückenteil (4) des Rollstuhles (2).

11. Antriebseinheit nach dem vorherstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Kupplung und Entkupplung der Rollen (5) in ihre und aus ihrer Druckauflage auf die Hinterräder (6) folgendes umfaßt:

- einen Steuerhebel (24), der zu seiner Drehung um eine zu der Achse der Rollen (5) parallelen Achse angeordnet ist,

- ein Übertragungssystem, welches den Hebel (24) mit einem Kolben (26) verbindet, welcher gleitend in einer Hülse (27) angeordnet ist, die mit dem linearen Gestell oder dem starren Rahmen (15) verbunde ist,

- eine Welle (28) von einstellbarer Länge, die den Kolben (26) verlängert, damit er normal in der als eingekuppelt bezeichneten Stellung auf dem oberen Abschnitt einer der zwei Auflageplatten (21) zur Auflage kommt, vorzugsweise auf dem Lot der Platte (21),

- einen Schwingarm (29), der zur Drehung um eine von der Achse des Stiftes (23), der auf der Auflageplatte (22) angeordnet ist, nach hinten versetzten Achse angeordnet ist und die Welle (28) mit einer zweiten Welle (30) verbindet, welche normalerweise in der als entkuppelt bezeichneten Stellung auf dem unteren Bereich der Auflageplatte (21) zur Auflage kommt, wobei die Welle (30) eine einstellbare Länge hat,

- zwei Widerlager (31), die auf beiden Seiten des Schwingarmes (29) auf der Welle (28) angeordnet sind, wobei der Schwingarm (29) mit einer länglichen durchgehenden Öffnung (32) versehen ist, die der Verschiebung der Welle (28) bezüglich des Schwingarmes (29) ein begrenztes vertikales Spiel ermöglicht.

12. Antriebseinheit nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit vollständig im Inneren einer Schutzumhüllung (7), vorzugsweise der Art eines Rucksackes oder eines Koffers, eingeschlossen ist, aus der lediglich die Rollen (5), die Befestigungsvorrichtungen (8) und gegebenenfalls die Stifte (23) herausragen.