ES2255348B1 - Silla de ruedas sin componentes metalicos para disminuidos fisicos. - Google Patents

Abstract

Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos realizada preferentemente en material plástico caracterizada por constar de un cuerpo, rodaduras y los complementos. El cuerpo preferentemente monopieza cuyos laterales son simultáneamente reposabrazos y soportes de las ruedas. El cuerpo tendrá las llantas necesarias para sujeción de los posabrazos, apoyapies y asas para empujar la silla. Las rodaduras constan de un soporte general (Ref. 8 de la fig. 2) que es la que mediante un cojinete en la parte superior (figura 9) irá sujeto a los apoyos que quedan en la parte inferior del cuerpo de la silla. En la cavidad central de este soporte irán montados los cojinetes 11. Estos serán de un material más resistente, ya que irán apretados al soporte y servirán de corredera a los cojinetes 12, que irán montados sobre la pieza 14. Los cojinetes (2) serán inmóviles y los cojinetes 12 serán los que rodarán. Existe una pieza de ajuste 13 que acaba en un clip. Tanto la pieza 14 como la 15irán rematadas con una rodadura (4b y 5b de la figura 3) más elástica.

Description

Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos.

La presente patente recae en una silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos, con la particularidad de no tener absolutamente ninguna pieza ni componente metálico.

En relación con el estado de la técnica, conforme al informe de búsqueda internacional de la patente, realizado aparecen los siguientes documentos de patentes anteriores:

- US 5028065 Benno Danecker

- US 4719664 Robert C. Berfield;

- US 4917395 de Gabriele Joseph M.

- La patente US 5791672 Masclé't Claude

- Patente US no 5603520 Pearce, Tony M

La silla objeto de la presente invención con diferencias respecto a las patentes antes citadas consta de cuerpo, ruedas de tracción y complementos. El cuerpo de la silla cumplirá dos funciones básicas:

Por un lado va a ser el asiento donde se situará el usuario. Como tal deberá ser cómodo y cumplir con las normas de ergonomía.

Por otro lado va a ser el único elemento estructural que soportará las cargas dinámicas y estáticas resultantes del peso del usuario, la velocidad y las aceleraciones del conjunto.

Por todo ello se trata de lograr un cuerpo resistente que soporte dichas cargas y cuya forma sea apropiada para el transporte de personas. Todo ello teniendo en cuenta que no se puede emplear ningún componente metálico.

Una solución para este propósito sería hacer todo el cuerpo de un material polimérico de modo que se pudiese obtener mediante un solo molde de inyección plástica del cual al ser desmoldado saliese directamente la pieza. De este modo se obtendría un cuerpo relativamente barato y fácil de fabricar.

Se puede tratar de una silla monocasco formada de espumas plásticas. Esta tiene las ventajas de ser ligera a la par que resistente y fácilmente moldeable. Por otro lado este tipo de materiales tienen la ventaja de ser asépticos, lo cual habilita la silla para uso en hospitales. Asimismo permitiría combinar diferentes tipos de espumas para hacer que la silla sea más cómoda. Por ejemplo se podrían usar espumas blandas que recubriesen una estructura de una espuma más resistente incrementando así la comodidad de la silla.

El sistema de tracción de la silla se divide en dos tipos claramente diferenciados, que son: las ruedas delanteras y las traseras. Las ruedas delanteras se caracterizan por ser las responsables de mantener el equilibrio de la silla así como de guiarla (son las ruedas directrices), mientras que las traseras son las responsables tanto de soportar la mayor parte de la carga de la silla así como de transmitir el movimiento de traslación, en caso de que sea el propio minusválido el que se desplaza. Así pues para poder cumplir con estos cometidos es evidente que su diseño debe ser especial.

Ventajas

Las ventajas de la presente patente se desprenden de esta memoria descriptiva, si bien a continuación citamos las más esenciales con carácter meramente enunciativo y no limitativo, a saber:

- Esta invención consigue, una silla de ruedas que puede atravesar los controles de seguridad que se basen en la detección de metales. Estos controles son muy habituales y eficaces y evitan que se introduzcan armas u objetos metálicos indeseados en recintos públicos (Aeropuertos, campos de fútbol...). Actualmente, a un usuario de una silla de ruedas, para pasar estos controles, se le obliga a levantarse de la silla ayudado por los acompañantes, y pasar el detector. A la vez la silla es inspeccionada por los agentes de seguridad para comprobar que no se ha ocultado ningún tipo de arma entre los hierros de la silla. Este procedimiento es sumamente incómodo para el minusválido y muy poco fiable en cuanto a la detección de armas, puesto que se podría esconder fácilmente tubos u otras piezas que no serian detectables por una simple inspección visual.

Por el contrario, una silla sin ninguna parte metálica podría atravesar el control sin tener que incomodar al usuario y sería imposible pasar cualquier objeto metálico ya que sería detectado por el propio control. Así pues sería una solución más cómoda y mucho más segura para el paso de disminuidos físicos por controles de seguridad.

- Así mismo se consigue una silla que no da absolutamente ningún problema en ambientes o usos adversos para el metal, como por ejemplo, en barcos, donde la salinidad y humedad del ambiente oxidan rápidamente los objetos metálicos u hospitales, o cuando los pacientes se duchan en la silla o en cualquier uso en el cual el deterioro del metal sea un problema.

En esta memoria se pretende dar la descripción de un ejemplo de realización de la silla objeto de la invención con uno de los posibles diseños de este invento.

Para mejor comprensión de esta memoria, se acompañan los dibujos adjuntos que muestran un ejemplo de realización no limitativo del objeto de la invención y en los que:

La figura Nº 1 es una vista en perspectiva de la silla vista lateralmente.

La figura Nº 2 representa las vista en perspectiva del cuerpo interno de la silla por delante y por detrás.

La figura Nº 5 es una vista del eje de la rueda trasera.

La figura Nº 6 es una vista externa de los frenos.

La figura Nº 7 representa los medios de impulsión del usuario, o ruedas traseras.

La figura Nº 8 representa un despiece de los apoyapiés.

La figura Nº 9 es una vista en perspectiva del freno y su adaptación a la rueda.

De acuerdo con los diseños adjuntos la silla objeto de esta patente constará de tres partes principales, que serán:

- El cuerpo de la silla (1) que es propiamente la parte donde se siente el usuario.

- El sistema de tracción (2) que incluye las ruedas y todos los elementos necesarios para conseguir una rodadura suave y fácil. Este sistema comprende dos tipos de ruedas totalmente diferenciadas, que son las delanteras y las traseras.

- La invención comprende todos los complementos que, si bien no son imprescindibles para el funcionamiento de la silla, son de gran utilidad y ayuda. Estos serian esencialmente los frenos (16a), asas (4), apoyapiés (6) y apoya brazos (7).

A titulo de ejemplo de realización, en los diseños aparece una sencilla forma geométrica con un cuerpo monopieza (1) que sería fácil de fabricar a partir de un molde, ya sea en base a una espuma plástica rígida o en cualquier otro tipo de plástico moldeable y
rígido.

En las figuras 1 y 2 se observan dos vistas de este cuerpo (1) tal como saldría directamente del molde. Cabe remarcar que a pesar de que solo se haya representado un soporte para las ruedas delanteras (8), sería exactamente igual de factible poner dos ruedas delanteras de manera que la estabilidad de la silla quedase asegurada. Sin embargo, al poner una sola se reducirían los costes de producción, ya que como veremos, el montaje de las ruedas no es sencillo.

Así mismo en la figura 3 se ven las secciones transversales del cuerpo de la silla y se puede observar la distribución de los materiales, en su construcción dando más espesor a las partes que soportarán más carga como la unión entre el respaldo y el asiento. También queda claro que los laterales (3) son, por un lado los soportes de las ruedas (2) y por otro son simultáneamente los posabrazos o asideros de apoyo de los mismos cuando estos tengan una pletina más ancha (7) y además son un refuerzo necesario para toda la estructura de la silla, que le aporta la rigidez y fiabilidad necesarias. Queda claro que estos laterales son básicos en este diseño. Con lo cual, en caso de que por su tamaño o por cuestiones de los moldes no fuese posible que saliesen directos del molde, se deberían hacer a parte y unirlos al asiento mediante soldadura (si los materiales lo permiten), tornillos poliméricos o cualquier otro sistema que permita esa fijación. De este modo se podrían usar diferentes materiales para el asiento y para los laterales, pudiendo, por ejemplo usar materiales más blandos para el asiento (espumas más suaves) haciéndolo así más cómodo y materiales más resistentes en los laterales.

Tras obtener por moldeo el cuerpo de la silla queda un cuerpo (1), de una única pieza con los soportes para los ejes y su estructura básica que debería ser retrabajada. Así, los alojamientos de los rodamientos para los ejes de las ruedas grandes (9), o el alojamiento de la rueda pequeña (10), deberán ser mecanizados para dotarlos de las tolerancias necesarias e incluso, dependiendo del material que usemos para la fabricación del cuerpo, se le deberán añadir casquetes más resistentes que soporten sin desgastarse las exigencias de los alojamientos. Así mismo se deberán preparar para algunos elementos como los posabrazos, apoyapiés, las asas para empujar la silla o demás añadidos que haya que hacer.

Si por cuestiones económicas o técnicas este tipo de diseño no fuese viable, se podría recurrir a estructuras de barras poliméricas u otras soluciones que cumpliesen con el requisito de no usar ningún componente metálico.

Sistema de tracción

El sistema de tracción consta de tren delantero y tren trasero

En cuanto al tren delantero: En las figuras no 4 y 5 se ve un ejemplo de silla con dos ruedas pero también puede utilizarse una sola rueda delantera lo que supondría una reducción de costes. En caso de que se apreciase inestabilidad en la silla sería sencillo introducir una segunda rueda delantera.

A continuación se desarrolla un posible diseño de rueda que posibilitaría un perfecto rodaje así como el básico requisito de no contener absolutamente ningún componente metálico. De todos modos cualquier montaje similar que pudiese ser más barato o por cualquier razón más apto para esta función, sería también válido en esta patente.

En el ejemplo realizado el tren delantero consta de un soporte general (8) el cual mediante un cojinete irá sujeto a los apoyos que quedan en la parte inferior del cuerpo de la silla y que habrán sido retrabajados para albergar dicho cojinete (10). Este soporte podrá ser de una material normal, resistente y se pueda inyectar obteniendo unas tolerancias aceptables. Esta pieza al trabajar poco sufrirá escasos desgastes como veremos más adelante. Por eso se pretende una pieza fácil de obtener y barata. En la cavidad central de este soporte irán montados los cojinetes (11). Estos serán de un material más resistente (por ejemplo Nylon 66) ya que irán apretados al soporte y servirán de corredera a los cojinetes (12), que irán montados sobre la pieza (14), pero no precisarán de mucho apriete. Así pues, tendremos un conjunto de cojinetes que rodarán uno sobre otro. Los cojinetes (11) serán inmóviles (por eso irán fijos y apretados al soporte) y los cojinetes (12) serán los que rodarán. Los cojinetes internos deberán ser de diferentes materiales de los externos, y al ser los cojinetes móviles, podrán ser de un material menos duro (utilizando por ejemplo nuevo material DELRIN 500). Este juego de materiales (el Nylon con el DELRIN) tiene un coeficiente de fricción bajo, lo cual proporciona un deslizamiento suave y sin demasiada resistencia a la rodadura. De todos modos cualquier conjunto de resinas u otros materiales que proporcionen buen deslizamiento, se desgasten poco con el tiempo y aguante los posibles choques a causa de baches u otras irregularidades, serían igualmente útiles en esta aplicación.

Para acabar el montaje de este tren, se ajusta la pieza (13), que es un eje acabado en una grapa, de modo que será el responsable de mantener unido todo el ensamblaje.

Tanto la pieza (14) como la rueda (15) irán rematadas con una rodadura más elástica (por ejemplo de una resina sintética o cualquier tipo de goma suficientemente resistente). Estas rodaduras se deberán montar de forma que no escapen de las "llantas" en curvas o cargas axiales. Así pues se podrán hacer estrías en la llanta o cualquier tipo de acople que impida desplazamientos en dirección axial de los neumáticos.

Tren trasero

Como anteriormente hemos comentado, este será el responsable de soportar la mayor parte de la carga que aguante la silla. Además, en estado de carga, deberá rodar sin problemas y suavemente. Para ello, como se detallará más adelante, se ha recurrido a una solución basada en una combinación de cojinetes poliméricos de fabricación en serie. Estos son naturalmente caros, pero garantizan un funcionamiento suave del tren además de poder soportar el peso de hasta 200 kg sin deteriorarse. A continuación se explica un ejemplo del montaje en detalle:

En la fig. 4 se ve una sección del tren trasero a la que se va a hacer referencia en toda la siguiente explicación. Así pues el montaje consta de la rueda (15) que incluye el neumático (19) y el eje (20). Los rodamientos poliméricos (11), una tapa de cojinetes (17) un cubre ejes (18) y una chaveta (C). A parte, por supuesto, los porta cojinetes (5 y 5a) que ya se han comentado en el apartado descriptivo del cuerpo de la silla.

Así pues la rueda (15) será una rueda polimérica, fabricada por ejemplo en composite, igual que las fabricadas en serie, pudiendo ser de cualquier medida. Esta fabricación se ha hecho tomando como ejemplo una rueda standart, a la que se le podría montar cualquiera de los neumáticos normales (19) (macizos de forma que no haya ningún tipo de válvula metálica). Así pues partiendo de una rueda se le debería unir un eje ya sea soldado o modificando la herramienta es decir tos moldes y fabricando directamente la rueda con el eje (20) incluso a base de grapas u otro tipo de unión que aunque no sea tan resistente, sea capaz de aguantar lo necesario. De esta manera tendríamos un conjunto que sería ya la rueda y el eje unidos. En este caso el eje debería ser de un material no metálico, idealmente, polímerico (ya que aguantará más los choques debidos a las irregularidades del terreno mejor que los materiales cerámicos, característicos por su rigidez). Dependiendo del material que se use, el diámetro podrá ser más o menos grueso. Los rodamientos escogidos en este diseño son rodamientos poliméricos de bolas que ya se fabrican en serie. Estas combinaciones son, por ejemplo muy usadas en la automoción para temperaturas normales. Sin embargo cualquier otra combinación de materiales que aguante suficientemente sería también aceptable.

Por tanto el eje deberá ser construido con las tolerancias necesarias para albergar los cojinetes o en caso de no poder obtener estas tolerancias directamente de fábrica, se deberá retrabajar el eje hasta llegar a lograrlas. Sin embargo si diseñamos el eje de igual diámetro en toda su longitud, será difícil de montar el rodamiento (16b), ya que para montarlo en su situación deberá deslizarse a lo largo de todo el eje. Por otro lado el rodamiento (16) siempre estará menos sometido que el (16b), que siempre será el que aguante la mayoría de la carga, así será mientras más alejado esté un rodamiento del otro. Así pues, la solución idónea sería montar un rodamiento (16b) más grande que el (16). Por lo menos deberá tener este un diámetro interno mayor que el (16). Así se facilitará en gran medida el montaje de los rodamientos y se abaratará el coste de los ejes en caso de que sea necesario retrabajarlo, ya que no será necesario retrabajar el eje en toda su longitud y bastará con tornear los asientos de los rodamientos. De esta manera el eje sería de la forma especificada en la figura 5.

Una vez se haya ubicado el rodamiento (16b) en el final del eje (estando en contacto con el chaflán del final), se acoplará el tubo (18), cuya misión será fijar la posición del cojinete (16) con la del (16b), de modo que no tengan movimiento relativo en la dirección axial. De esta manera el rodamiento (16b) que es el rodamiento libre del montaje no se escapará del alojamiento (5a).

El conjunto que resulta rueda, más eje, más rodamiento (16b), más tubo de sujeción (18), lo montaremos en sus alojamientos de modo que el rodamiento (16b) se aloje en el hueco (5a). Luego introduciremos el rodamiento (16) y lo fijaremos con una chaveta (C) alojada en (16). De este modo el eje ya quedará fijo y no se podrá desplazar hacia la parte externa de la silla, pero sí se podría desplazar hacia dentro. Para evitar ese movimiento montaremos la tapa (17) que irá fijada con tornillos poliméricos.

De este modo los ejes rodarán perfectamente ya que tendremos el juego de un rodamiento libre (16) y tendrá compensadas las fuerzas en la dirección axial gracias a la chaveta (C) y la tapa (17). En cualquier caso estas dos medidas no podrán aguantar fuerzas axiales excesivamente elevadas, ya que las fuerzas más importantes vendrán dadas por le peso del paciente de la silla más las posibles irregularidades del suelo (baches, escalones...) en dirección radial. En caso de que se comprobase que es necesario más aguante axial se podrían recurrir a otras soluciones como tuercas poliméricas roscadas al eje en vez de chavetas y tapas más reforzadas unidas a la silla mediante tornillos y tacos no metálicos, cuestión que se deberá también definir en función de los materiales que se usen para construir cada uno de los elementos.

En la anterior descripción queda definido un posible montaje de rodamientos que cumpliría con todos los requisitos impuestos en este diseño. Sin embargo cualquier otra variante que también cumpliese con lo exigido sería igualmente válida.

Anclajes

La función de estos anclajes es facilitar a la persona que vaya sentada en la silla el impulso sin ayuda de nadie. Así pues en la figura 6 se ve la disposición de este anclaje que irá enganchado a unos agujeros de las ruedas mediante varios grapas. De otra manera se podrían atornillar, soldar, encolar o buscar cualquier otra solución simple para lograr esta unión.

Mangos (4)

Estas cavidades se practicarán en el cuerpo de la silla y si es necesario (dependiendo del material del que se haga el cuerpo de la silla) se revestirá de algún tipo de material acolchado. Así conseguiremos mangos más cómodos para la silla

Apoyapiés (8)

Esta es una pieza importantísima para hacer la silla más cómoda y segura. Así pues será necesario que estos apoyapiés sean plegables para facilitar al usuario la operación de sentarse así como la de levantarse. De este modo, a la hora de llevar a cabo cualquiera de estas operaciones, los apoyapiés deberán estar levantados, para que el usuario se pueda aproximar lo más posible al asiento de la silla y no se tenga que dejar caer sobre la silla.

Así pues, el mecanismo de este plegado es sencillo y se visualiza en la fig. 8: Constará de unos cuernos (6a) que irán fijados a la silla mediante un tornillo con tuercas. Sobre estos cuernos se insertarán las plataformas (6) donde se apoyan los pies de modo que el conjunto funciona como una bisagra.

Para apoyar los pies en las plataformas se bajarán estas hasta que reposen sobre un pequeño saliente que irá fijado a la silla.

Apoyabrazos (7)

Estos serán dos añadidos a forma de pletina rectangular de una materia suave y blanda que irán unidos a la parte alta de los laterales de la silla (3). Así pues irán atornillados o bien unidos de otra manera a la silla.

Complementos Frenos (Fig. 9)

Los frenos (16a) son de gran importancia. Su función es claramente la de inmovilizar la silla y son de gran importancia a la hora de levantar o sentar al paciente así como cuando se deje parada la silla en pendientes o incluso en llano.

Los frenos (16a) representados en la figura 9, consisten en una corona dentada (15a) que será solidaria al eje de las ruedas traseras, una zapata de freno (16c) que se acoplará a la corona para frenar mediante una palanca (17a) que accionará el usuario, de manera que la zapata se deslizará por unas guías (18) que son solidarias a la silla. De este modo, al estar el freno activado, es decir las puntas de la corona encajando con los entrantes de la zapata, la rueda quedará fija ubicando el rodamiento (16b) en el final del eje (estando en contacto con el chaflán del final), y se acoplará el tubo (18), cuya misión será fijar la posición del cojinete (16) con la del (16b), de modo que no tengan movimiento relativo en la dirección axial

Claims (4)

1. Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos realizada únicamente en material plástico caracterizada por constar de un cuerpo, un sistema de tracción y los complementos.

El cuerpo (1) preferentemente monopieza consta de laterales (3) que son simultáneamente apoyo de los reposabrazos y soportes de las ruedas. El cuerpo (1) llevará adosadas las llantas (2), los apoyapiés (6) y asas (4) para empujar la silla.

El sistema de tracción consta de un tren delantero compuesto de un soporte general (8) que mediante un cojinete en la parte superior (9) irá sujeto a los apoyos que quedan en la parte inferior del cuerpo de la silla. En la cavidad central de este soporte irán montados los cojinetes (11) que serán de un material más resistente, ya que irán apretados al soporte y servirán de corredera a los cojinetes (12), que irán montados sobre la pieza (14). Los cojinetes (11) serán inmóviles y los cojinetes (12) serán los que rodarán.

Existe una pieza de ajuste (13) que acaba en una grapa. Tanto la pieza (14) como la pieza (15) irán rematadas con una rodadura más elástica.

El tren trasero del sistema de tracción consta de la rueda (15) que incluye el neumático (19) y el eje (1c). Así como dos rodamientos poliméricos (11), una tapa de cojinetes (17), un cubre ejes (18) y una chaveta (c). Además de los porta cojinetes (5 y 5a). El conjunto que resulta, rueda, más eje, más rodamiento (16b), más tubo de sujeción (18) se monta en sus alojamientos de modo que el rodamiento (16b) se aloja en el hueco (5a). El rodamiento (16) lo fijaremos con una chaveta (c) alojada en (16). Para evitar su desplazamiento hacia dentro se monta la tapa (17) que irá fijada con tornillos poliméricos.

2. Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos, según reivindicación primera caracterizada porque la silla estará dotada con medios de impulsión normal unidos a las ruedas por varias grapas.

3. Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos, según reivindicación primera y segunda caracterizada porque irá dotada de mangos mórbidos (4) así como de apoyapiés plegables (6).

También irá dotada de apoyabrazos (7).

4. Silla de ruedas sin componentes metálicos para disminuidos físicos según reivindicación primera a tercera caracterizada por estar dotada de frenos consistentes en una corona dentada (15a) que será solidaria al eje de las ruedas traseras, una zapata de freno (16c) que se acoplará a la corona para frenar accionada mediante una palanca (17a) impulsada por el usuario, de manera que la zapata se deslizará por unas guías (18a) que son solidarias a la silla.