DE102005008879A1

DE102005008879A1 - Rollbare Gehhilfe

Info

Publication number: DE102005008879A1
Application number: DE200510008879
Authority: DE
Inventors: Eric Feldbausch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rollator, Rollstuhl oder dergleichen mit einem Gestell und einem Vorbau, wobei der Vorbau an einem oberen Bereich über eine Schwenkachse an dem Gestell schwenkbar angelenkt ist.
Bei der Handhabung von Rollatoren durch gehbehinderte Menschen bzw. beim Gebrauch von Rollstühlen kommt es zu Schwierigkeiten, wenn der Untergrund nicht eben ist bzw. eine Kante wie eine Gehsteigkante vorhanden ist, die das Überwinden eines Höhenunterschiedes erfordert.
Die zu Grunde liegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Überwindung eines Hindernisses vorzuschlagen, welche besonders anwenderfreundlich und sicher ist.
Zur Lösung wird ein Rollator, Rollstuhl oder dergleichen mit einem Gestell und mit einem Vorbau, der an einem oberen Bereich über eine Schwenkachse an dem Gesell schwenkbar angelenkt ist, vorgeschlagen, wobei in einem unteren Bereich des Vorbaus mindestens ein Vorderrad und mindestens ein Höhenrad vorgesehen sind, die in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet und vertikal gegeneinander versetzt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollator, Rollstuhl oder dergleichen mit einem Gestell und einem Vorbau, wobei der Vorbau an einem oberen Bereich über eine Schwenkachse an dem Gestell schwenkbar angelenkt ist.
Bei der Handhabung von Rollatoren durch gehbehinderte Menschen bzw. beim Gebrauch von Rollstühlen kommt es zu Schwierigkeiten, wenn der Untergrund nicht eben ist bzw. eine Kante wie eine Gehsteigkante vorhanden ist, die das Überwinden eines Höhenunterschiedes erfordert. Hier sind schon bei relativ niedrigen Hindernissen entweder hohe Horizontalkräfte (Schiebekräfte) nötig oder es ist sogar unmöglich, das Hindernis zu überwinden, weil die Geräte um die durch das Hindernis blockierten Vorderräder nach vorne kippen. Meistens muss die Bedienperson des Rollators zum Überwinden des Hindernisses den Rollator anheben oder zumindest kippen.

Die Druckschrift DE 10153214 A1 offenbart einen Gehwagen mit einem schwenkbaren Vorderrahmen. Bei diesem Gehwagen ist vorgesehen, dass dessen Vorderrahmen bei Blockade der Vorderräder durch ein Hindernis (z. B. Bordsteinkante) um einen Drehpunkt entgegen der Laufrichtung auf den Hinterrahmen zu einschwenkt und dabei ein oder mehrere Federelemente staucht, die den Vorderrahmen nach Überwindung der Blockade in Laufrichtung zurückdrücken.

Die zu Grunde liegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Überwindung eines Hindernisses vorzuschlagen, welche besonders anwenderfreundlich und sicher ist.

Die Aufgabe wird durch eine rollbare Gehhilfe nach Anspruch 1 gelöst. Optionale oder vorteilhafte Ausgestaltungen oder Abänderungen ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung.

Bei dieser rollbaren Gehhilfe kann es sich um einen Rollator, einen Rollstuhl, einen Gehwagen oder eine ähnliche Vorrichtung handeln, die die Fortbewegung von Gehbehinderten mittels eines Gestells unterstützen, welche auf Rollen oder Rädern verfahrbar ist.

Bei dem Gestell kann es sich um ein Rohrgestell, insbesondere aus Rund- oder Vierkantrohr handeln. Das Gestell ist vorzugsweise zusammenklappbar ausgebildet und kann je nach Ausführung verschiedene zusätzliche Komponenten wie einen Sitz, einen Einkaufskorb oder eine Ablagevorrichtung aufweisen.

Der Vorbau ist an diesem Gestell über eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse angelenkt. Der Vorbau kann bei besonderen Ausführungsformen auch abnehmbar oder klappbar ausgebildet sein. In dem unteren Bereich, insbesondere am unteren freien Ende des Vorbaus, sind mindestens ein Vorderrad und mindestens ein Höhenrad vorgesehen, wobei das Höhenrad in Fahrtrichtung vor dem Vorderrad und in vertikaler Richtung über dem Vorderrad angeordnet ist. Unter Fahrtrichtung wird die Geradeaus-Fahrtrichtung verstanden.

Durch den speziellen Aufbau des schwenkbaren Vorbaus wird sichergestellt, dass die rollbare Gehhilfe beim Überwinden eines Hindernisses nicht dazu neigt in Fahrtrichtung umzukippen, da der Vorbau auch im eingeschwenkten Zustand durch die Höhenräder sicher abgestützt wird.

Insbesondere können Höhenrad und Vorderrad in Höhenradachsenrichtung und/oder Vorderradachsenrichtung auch versetzt zueinander und/oder überlappend angeordnet sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Vorbau einen oder mehrere Vorderschenkel, an deren freien Ende(n) die Räder angeordnet sind. Diese Ausführungsform umfasst somit auch einen Rollator oder Rollstuhl, mit einem oder mehreren Vorderschenkeln, der bzw. die jeweils an einem oberen Bereich schwenkbar angelenkt sind und in einem unteren Bereich zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Räder aufweisen, die horizontal gesehen gegeneinander versetzt sind. Bei nur einem Vorderschenkel kann dieser z.B. symmetrisch, insbesondere von außen umgreifend an Seitenwangen der rollbaren Gehhilfe oder zentral im Mittenbereich des Gestells angelenkt sein. Derartige Ausführungsformen könnten beispielsweise bei Sportrollstühlen Einsatz finden, bei denen oftmals ein Vorbau mit einem einzigen Vorderrad vorgesehen ist. Eine Ausführungsform mit zwei Vorderschenkeln wird besonders vorteilhaft bei Rollatoren eingesetzt. Vorzugsweise sind die Schwenkbewegungen der einzelnen Vorderschenkel voneinander entkoppelt, sie können jedoch auch starr miteinander gekoppelt sein.

Vorzugsweise ist die Schwenkachse in Bezug auf die Vorderradachse, also der Achse um die sich das oder die Vorderräder bei Geradeaus- Fahrtrichtung drehen, in Fahrtrichtung nach hinten und nach oben versetzt angeordnet und zwar insbesondere derart, dass die Vorderradachse der Schwenkachse vorausläuft. Besonders vorteilhaft ist ein Versatzwinkel gamma von etwa 10° bis 20° von der Verbindungslinie Schwenkachse-Vorderradachse gegenüber der Vertikalen in einer vertikalen Ebene, die parallel zu der Geradeaus-Fahrtrichtung angeordnet ist.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Höhenradachse in Bezug auf die Vorderradachse in Fahrtrichtung nach vorne und nach oben versetzt angeordnet und zwar insbesondere derart, dass die Höhenradachse der Vorderradachse vorausläuft. Durch die Verbindungslinie von Höhenradachse-Vorderradachse sowie der Horizontalen wird ein Winkel beta in einer vertikalen Ebene, die parallel zu der Geradeaus-Fahrtrichtung angeordnet ist, aufgespannt, der vorzugsweise im Bereich zwischen 15° und 35° liegt.

Auf ebenem Untergrund und im nicht-eingeschwenkten Zustand des Vorbaus liegen die Vorderräder nicht jedoch die Höhenräder auf dem Untergrund auf. Insbesondere weisen die Vorderradachse und die Höhenradachse eine Höhendifferenz in vertikaler Richtung von mehr als 5 cm, mehr als 7 cm oder mehr als 10 cm auf.

Die Vorderräder und die Höhenräder können identisch ausgebildet sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen sind jedoch die Durchmesser von Vorderrad und Höhenrad verschieden groß, insbesondere ist das Vorderrad im Durchmesser größer z.B. 1,5, zwei oder dreimal größer ausgebildet als das Höhenrad.

Vorderrad und/oder Höhenrad können im Durchmesser jedoch kleiner als ein Hinterrad der rollbaren Gehhilfe ausgebildet sein. Beispielsweise können die Vorderräder im Durchmesser kleiner als 10 cm, kleiner als 7 cm oder kleiner als 5 cm ausgebildet sein, oder der Durchmesser der Vorderräder beträgt bis zu dem 0,75-, 0,5- oder 0,25-fachen des Durchmessers der Hinterräder.

Während bei früheren, insbesondere starren rollbaren Gehhilfen, die Höhe der durch Schieben überwindbaren Hindernisse über den Durchmesser der Vorderräder begrenzt war, ist bei der erfindungsgemäßen rollbaren Gehhilfe diese Maximalhöhe im Wesentlichen über den Höhenunterschied der Höhenradachse und der Vorderradachse beschränkt. Somit können im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Durchmesser für die Vorderräder und/oder die Höhenräder eingesetzt werden, aber gleichzeitig die gleiche überwindbare Maximalhöhe erreicht werden.

Bei Weiterbildungen der Erfindung können Höhenrad und Vorderrad verschiedene Breiten aufweisen, insbesondere kann das Höhenrad breiter als das Vorderrad ausgebildet sein und damit bei der Überwindung eines Hindernisses zur Seitenstabilisierung beitragen.

Nachdem das Höhenrad nur bei der Überwindung von Hindernissen zum Einsatz kommt, ist der Anspruch hinsichtlich der Leichtläufigkeit und des Rollwiderstands an das Höhenrad geringer. Das Höhenrad kann beispielsweise als Walze, insbesondere als Walze mit starkem Profil, ausgebildet sein, insbesondere als Walze mit einer Breite größer als der Durchmesser der Walze. Ferner kann der Reifen des Höhenrads aus einem anderen, insbesondere einem weicheren Material als der Reifen des Vorderrads bestehen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist eine Aufstützvorrichtung, auf die sich der Benutzer während des Gehens abstützen kann, vorgesehen. Die Aufstützvorrichtung ist meist als Handgriffstangen ausgebildet, kann jedoch auch als Aufstützvorrichtung für die Unterarme oder die Achseln ausgebildet sein. Die Schwenkachse ist vorzugsweise in etwa auf halber Höhe der Aufstützvorrichtung angeordnet.

Zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Vorbaus können ein erster und zweiter Anschlag vorgesehen sein, wobei der erste Anschlag die Schwenkbewegung in Fahrtrichtung begrenzt und der zweite Anschlag die Schwenkbewegung gegen die Fahrtrichtung begrenzt. Vorzugsweise sind die Anschläge versetzbar ausgebildet, so dass der Bediener – falls er einen anderen Schwenkbereich nutzen möchte –, die Anschläge einfach, insbesondere ohne den Einsatz von Werkzeug umsetzen, insbesondere umstecken kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die rollbare Gehhilfe ein oder mehrere Rückstellfederelemente auf, welche zwischen Vorbau und Gestell angeordnet sind und dem Einschwenken des Vorbaus entgegenwirken. Vorzugsweise können auch ein oder mehrere Dämpferelemente, insbesondere viskose Dämpferelemente parallel zu den Rückstellfederelementen geschaltet sein, so dass das Einschwenken und das Ausschwenken des Vorbaus gedämpft ist. Die Dämpferelemente können translatorisch oder rotatorisch wirken.

Insbesondere bei besonders einfachen Ausführungsformen kann auch auf die Rückstellelemente verzichtet werden, insbesondere, wenn der oben-definierte Winkel beta kleiner als der oben-definierte Winkel gamma ausgebildet ist.

Bei Weiterbildungen der rollbaren Gehhilfe kann ferner vorgesehen sein, dass das Vorderrad zur Erleichterung von Kurvenfahrten über ein Drehgelenk an dem Vorbau angelenkt ist, wobei das Drehgelenk eine aufrecht stehende Drehachse aufweist, und das Drehgelenk exzentrisch mit dem Vorderrad verbunden ist.

Weiterhin können Stoßdämpferelemente vorgesehen sein, welche eine Einfederung von Vorderrad und/oder Höhenrad in vertikaler oder im Wesentlichen vertikaler Richtung erlauben.

Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile, Kombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung sind aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Rollators oder Rollstuhls;
2, 3 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rollators auf Basis der Erfindung;
4 – 9 eine Sequenz von schematischen Seitenansichten des Rollators aus 2, während dieser ein Hindernis überwindet;
10 eine schematische Prinzipdarstellung einer möglichen Ausführung des Vorbaus des Rollators aus den 2 bis 9.
Die 1 zeigt einen herkömmlichen Rollator oder Rollstuhl in schematischer Seitenansicht, wobei die Geradeaus-Fahrtrichtung des Rollators in der Darstellung von rechts nach links verläuft wie mit dem Pfeil F angedeutet ist.
Der Rollator 1* besteht im Wesentlichen aus einem Gestell 5*, an welchem am unteren Ende an jeder Seite jeweils zwei Räder über Drehgelenke DG1* und DG2* angebracht sind, mit denen die Geräte auf dem Boden rollen können. In der Seitenansicht in 1 sind ein Vorderrad 2* und ein Hinterrad 3* zu sehen. Im oberen, rückwärtigen Bereich des Gestells 5* sind Handgriffstangen 4* vorgesehen.
Bei der Verwendung des Rollators 1* steht die Bedienperson in Fahrtrichtung F hinter dem Rollator, ergreift diesen an den Handgriffstangen 4* und schiebt den Rollator 1* in Fahrtrichtung F.
Der Rollator 1* steht in 1 auf einem ebenen Untergrund und wird gegen ein Hindernis 6* geschoben, welches stellvertretend für eine Bordsteinkante oder ähnliche Barriere mit Höhenunterschied steht.
Mit dem herkömmlichen Rollator 1* sind schon bei relativ niedrigen Hindernissen entweder hohe Horizontalkräfte (Schiebekräfte) nötig oder es ist sogar unmöglich, das Hindernis zu überwinden, weil die Geräte um die durch das Hindernis blockierten Vorderräder nach vorne kippen.
Zur Illustration dieser Problematik sind in 1 in der Seitenansicht schematisch die geometrischen Verhältnisse und die wirksamen Kräfte bei Rollatoren bzw. Rollstühlen dargestellt:
Über die Handgriffstangen 4* werden sowohl die vertikale Stützkraft der schiebenden Person, als auch die horizontale Schiebekraft H eingeleitet. Über die Räder 2* und 3* werden die Stützkräfte in den Boden eingeleitet.
Die in 1 dargestellte Vertikalkraft G stellt die Resultierende aller Vertikalkräfte dar. Neben der Stützkraft der schiebenden Person treten ferner das Eigengewicht der Geräte und bei Rollstühlen zusätzlich noch das Gewicht der zu befördernden Person als Vertikalkräfte auf.
Bei ebenem Untergrund ist die horizontale Schiebekraft H klein und aufgrund der Tatsache, dass die resultierende Vertikalkraft zwischen Vorder 2*- und Hinterrad 3* angreift, ist eine stabile Handhabung möglich.
Zur Berechnung der benötigten horizontalen Schiebekraft H zum Überwinden eines Hindernisses bzw. der Bedingung, nach der die Geräte nach vorne kippen, sind in 1 die Kraftvektoren in einem Zustand dargestellt, bei dem das Vorderrad gerade vom Boden abgehoben hat und sich auf einer Kante mit Höhendifferenz e zum Boden abstützt. In diesem Zustand soll im Folgenden das Kräftegleichgewicht aufgestellt werden.
Das Vorderrad ist bzgl. seines Drehgelenkes DG1* momentenfrei und hier gilt:
Die Bedingung für das Nichtumkippen des Gerätes um das Drehgelenk DG1* nach vorne durch zu hohe Horizontalkraft H (G_h = 0) lautet:
Schließlich ergeben sich folgende geometrischen Beziehungen:
Gleichung 1 zusammengefasst ergibt:
Mit Gleichung 3 folgt:
Gleichung 5 in Gleichung 2 eingesetzt liefert:
Gleichung 7 stellt eine Bedingung für den Radius r dar, der mindestens benötigt wird, um eine vorgegebene Höhendifferenz e unter den vorhandenen geometrischen Verhältnissen zu überwinden. Quadrieren und Ausmultiplizieren führt zu der quadratischen Gleichung:
Die quadratische Gleichung 8 hat die beiden Lösungen:
Physikalisch sinnvoll ist nur die größere der beiden Lösungen.
Im Folgenden werden anhand zweier Beispiele die überwindbaren Höhenunterschiede bei bestehenden Rollatoren ermittelt:
Annahme 1: Person stützt sich am Rollator ab (Normalfall)

ungefähre Abmessungen: s = 80 cm; c = 40 cm; d = 20 cm; r = 7 cm

Daraus ergibt sich zwischen r und e die Beziehung: r ≈ 2.25 × e
Man kann demnach maximal einen Höhenunterschied von e ≈ 3.1 cm überwinden.
Annahme 2: Person stützt sich am Rollator nicht ab, es wirkt nur das Eigengewicht des Rollators in vertikale Richtung (Extremfall)

ungefähre Abmessungen: s = 80 cm; c = 30 cm; d = 30 cm; r = 7 cm

Daraus ergibt sich zwischen r und e die Beziehung: r ≈ 5 × e
Man kann demnach maximal einen Höhenunterschied von e ≈ 1.4 cm überwinden.
Im ungünstigsten Fall liegt damit der überwindbare Höhenunterschied bei bestehenden Rollatoren bei lediglich 1.4 cm.
Die 2 und 3 zeigen eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rollators, Rollstuhls, Gehwagens oder dergleichen – nachfolgend Rollator genannt – auf Basis der Erfindung.
Der Rollator 1 umfasst – ähnlich wie der Rollator 1* nach 1 – ein Gestell 5, an dem im oberen, rückwärtigen Bereich Handgriffstangen 4 angeordnet sind. Die Handgriffstangen 4 können höhenverstellbar ausgebildet sein. Im Bodenbereich des Gestells sind im rückwärtigen Bereich Hinterräder 3 über ein Drehgelenk DG4 angeordnet.
Der wesentliche Unterschied zu dem Rollator 1* nach 1 liegt darin, dass statt der Vorderräder 2* im vorderen Bereich des Gestells 5 beidseitig schwenkbare Schenkel 10 vorgesehen sind, deren jeweils oberes Ende in einer Höhe, die in etwa der Mitte des Gestells 5 entspricht, über ein oder mehrere Drehgelenke DG3 mit horizontaler Schwenkachse an dem Gestell 5 angelenkt sind. Diese schwenkbaren Schenkel 10 weisen an ihrem unteren Ende jeweils ein Vorderrad 2 und ein Höhenrad 7 auf, die über ein Drehgelenk DG1 bzw. DG2 mit horizontal verlaufender Drehachse an dem Schenkel befestigt sind. Optional können ein oder mehrere Rückstellelemente, insbesondere Rückstellfedern, vorgesehen sein, die zwischen Gestell 5 und Schenkel 10 angeordnet sind, derart, dass einem Einschwenken des Schenkels 10 zu dem Gestell 5 entgegengewirkt wird.
Obwohl in 2 bereits ein Hindernis 6 dargestellt ist, auf das der Rollator 1 mit seinem Vorderrad 2 in Fahrtrichtung F auffährt, ist in der 2 jeweils der Rollator 1 mit ausgeschwenkten Schenkeln 10 dargestellt. Dies erkennt man daran, dass das sich oberhalb des Drehgelenks DG3 erstreckende freie Ende des Schenkels 10 an einem Anschlag 8 anliegt, der eine Schwenkung des unteren Schenkelbereichs in Fahrtrichtung F blockiert. Der Rollator 1 ist somit in einem ausgeklappten Betriebszustand (Normalposition) gezeigt, den er auch auf ebenem Untergrund 11 ohne Hindernis 6 einnehmen würde.
In dieser Normalposition ist der Schenkel 10 in Fahrtrichtung nach vorne ausgestellt, so dass die Verbindungslinie Drehgelenk DG3 und Drehgelenk DG1 in der dargestellten Seitenansicht gegenüber einer Vertikalen um einen Winkel gamma geneigt ist, wobei der Eckpunkt des Winkels in dem Drehgelenk DG1 liegt. Das Höhenrad 7 steht dabei in Fahrtrichtung F jeweils diagonal oberhalb des Vorderrads 2 des gleichen Schenkels 10, so dass über die Horizontale, Drehgelenk DG1 als Eckpunkt und Drehgelenk DG2 ein Winkel beta aufgespannt.
Im Folgenden wird für den Mechanismus nach 2 und 3 durch eine beispielhafte Betrachtung des Kräftegleichgewichtes dessen Wirksamkeit demonstriert und weitere Einzelheiten und Merkmale offenbart.
Dabei werden die folgenden Abkürzungen verwendet:

G:: Summe der vertikalen Kräfte (Gewichtskräfte und Stützkräfte)
G_v:: Anteil der vertikalen Kräfte, die sich am Vorderrad bzw. Höhenrad abstützen
G_h:: Anteil der vertikalen Kräfte, die sich am Hinterrad abstützen
H:: horizontale Schiebekraft
c, d, s, L:: Hebelarme am Gerät
e:: zu überwindender Höhenunterschied
beta, gamma:: Neigungswinkel am Gerät

In 3 ist der Rollator 1 in einer Position dargestellt, in der er bei insbesondere maximal möglichem Höhenunterschied gegen eine Kante 6 stößt. Das hintere Vorderrad hat gerade den Kontakt zum Boden verloren. Die vertikale Gewichtskraft G_v stützt sich voll über das Höhenrad 7 ab. Das Vorderrad 2 wirkt als Widerlager für die Horizontalkraft H. In 3 haben alle Räder gleiche Durchmesser. Dadurch ist der Höhenunterschied e gleich dem vertikalen Abstand zwischen Drehgelenk DG1 und DG2.
Das Momentengleichgewicht für den Schenkel um DG3 liefert die Beziehung:
Umstellen von Gleichung 10 ergibt:
Das Momentengleichgewicht für das Gestell um das Drehgelenk des Hinterrades (DG4) liefert die Beziehung:
Gleichung 11 in Gleichung 12 eingesetzt und nach H/G aufgelöst:
Die Bedingung für das Nichtumkippen des Gerätes um das Drehgelenk DG3 nach vorne durch zu hohe Horizontalkraft H (G_h = 0) lautet:
Gleichung 13 liefert für gegebene geometrische Verhältnisse eine Beziehung zwischen aufzuwendenden Horizontalkräften und vorhandenen Vertikalkräften.
Dieses Verhältnis kann konstruktiv so gestaltet werden, dass ergonomisch vorteilhafte Bedingungen für die schiebende Person realisiert werden. Als Nebenbedingung ist Gleichung 14 zu beachten (Grenz-H/G-Verhältnis).
Im Folgenden wird anhand zweier Beispiele gezeigt, dass mit dem vorgeschlagenen Mechanismus größere Höhenunterschiede überwunden werden können.
1. Für Rollatoren wird angenommen:

ungefähre Abmessungen: s = 80 cm; c = 40 cm; d = 20 cm; L = 40 cm; e = 7 cm; β = 30°; γ = 15°

Hierfür ergibt sich ein H/G-Verhältnis nach Formel 13 von 0.45 bei einem Grenz-H/G-Verhältnis nach Formel 14 von 0.72. Ein solches Gerät wäre damit in der Lage, einen Höhenunterschied von 7 cm (gemessene, maximale Höhe von abgesenkten Bordsteinkanten an Straßenübergängen) problemlos zu überwinden.
2. Für Rollstühle wird angenommen:

ungefähre Abmessungen: s = 80 cm; c = 40 cm; d = 30 cm; L = 50 cm; e = 7 cm; β = 20°; γ = 15°

Hier liegt das H/G-Verhältnis bei 0.56. Das Grenz-H/G-Verhältnis beträgt 0.85. Damit kann der Mechanismus auch für Rollstühle eingesetzt werden.
Die Kraftwirkung einer einzusetzenden Rückstellfeder ist in den bisherigen Berechnungen vernachlässigt worden. Allerdings wirkt diese in der Position, für die das Kräftegleichgewicht aufgestellt wurde, noch nicht. In den Positionen, in denen die Feder anschlägt, sind die Hebelverhältnisse günstiger, was sich positiv auf das H/G-Verhältnis auswirkt. Eine genauere Auslegung unter Berücksichtigung aller Fahrzustände ist mit computergestützten Simulationswerkzeugen (FE- bzw. MKS-Methode) durchzuführen.
In den 4 bis 9 ist des Wirkprinzip des Rollators 1 nach 2 und 3 bei der Überfahrt über eine Kante 6 mit Höhenunterschied e dargestellt.
4 zeigt den Rollator 1 auf ebenem Untergrund in Normalposition während der Rollator 1 auf die Kante 6 zufährt. Die Fahrtrichtung F verläuft in der Darstellung von rechts nach links. In 5 stößt das Vorderrad 2 gerade an der Kante 6 an.
Wird von dieser Position in 5 aus an den Handgriffstangen 4 weiter in Fahrtrichtung F gedrückt, klappt der Schenkel 10 nach Überwinden des Stützmomentes im Anschlag um das Drehgelenk DG3 nach hinten um, bis das Höhenrad 7 auf dem um den Höhenunterschied e angehobenen Untergrund zum Liegen kommt (6).
Weiteres Drücken in Fahrtrichtung F hebt das Vorderrad über die Kante hinweg, wie in 7 dargestellt ist. In dieser Stellung stehen sowohl Höhenrad 7 als auch Vorderrad 2 auf dem Boden. Ein zweiter Anschlag 9, der am Gestell 5 unterhalb des Drehgelenks DG3 angeordnet ist, verhindert ein Überdrehen des Mechanismus. Insbesondere begrenzt der zweite Anschlag 9 die Schwenkbewegung des Schenkels 10 gegen die Fahrtrichtung F.
Sofern der Winkel β größer als der Winkel γ ist (wie in 7 der Fall), bleibt das Gerät in der in 7 dargestellten Stellung stehen. Für das Zurückklappen in die Normalposition nach 8, kann eine geeignete Feder (Rückstellfeder) zwischen Gestell 5 und Schenkel 10 vorgesehen werden, die spätestens dann, wenn der Winkel γ die Null-Lage durchwandert, mit einer Gegenkraft auf die Relativverdrehung zwischen Gestell 5 und Schenkel 10 reagiert. Vorzugsweise werden Druck-, Zug- oder Torsionsfedern verwendet. Eventuell sind auch viskose Dämpferelemente vorzusehen, um das Zurückklappen nicht zu ruckartig vonstatten gehen zu lassen. Diese Dämpferelemente können translatorisch oder rotatorisch wirken.
Ist β kleiner als γ, wird der Mechanismus durch die Schwerkraft in die Normalposition zurück gedrückt und es wird keine zusätzliche Rückstellfeder benötigt. Dies könnte eine besonders kostengünstige Ausführung des Rollators darstellen.
Das Anheben des Hinterrades über die Kante 6 (9) ist aufgrund der gegebenen geometrischen Verhältnisse problemlos möglich.
10 zeigt in einer schematischen Darstellung in Seitenansicht eine beispielhafte Ausführung des Anschlusses des Vorderrads 2 über ein vertikales Drehgelenk am Schenkel 10 des Rollators 1 gemäß der 2 bis 9 zur Unterstützung von Kurvenfahrten.
Im oberen Bereich der 10 ist das Drehgelenk DG3 nochmals dargestellt, von wo sich der Schenkel 10 schräg nach unten in Fahrtrichtung erstreckt. In gerader Verlängerung des Schenkels 10 nach unten ist das Höhenrad 7 über das Drehgelenk DG2 an dem Schenkel 10 befestigt. In der unteren Hälfte, vorzugsweise in dem unteren Drittel, des Schenkels 10 ist ein vertikales Drehgelenk im Schenkel 10 gelagert, welches eine vertikale Drehachse (Hochachse) O-P aufweist, um die das Vorderrad 2 gedreht werden kann. Das Vorderrad 2 ist an das vertikale Drehgelenk exzentrisch angeschlossen, so dass eine weitere Vertikale durch das Drehgelenk DG1 des Vorderrads 2 und die Drehachse O-P einen Abstand t aufweisen, der vorzugsweise den einfachen Radius des Vorderrads 2 beträgt.
Vorgestellt wird somit eine Vorrichtung, die alle oder einen Teil der folgenden Vorteile aufweisen kann:
Eine Bedienperson muss für das Überwinden eines Hindernisses ihre Vorwärtsbewegung nicht mehr unterbrechen, sondern kann über das Hindernis quasi hinwegschieben. Somit können insbesondere bei Rollatoren auf Basis der Erfindung gehbehinderte Menschen die im Alltag auftretenden Höhenunterschiede problemlos überwinden. Der Raddurchmesser spielt keine Rolle mehr und kann wesentlich kleiner gestaltet werden als bei bekannten Rollatoren. Ferner können die Räder unterschiedliche Durchmesser haben. Für Rollstühle gelten die gleichen Überlegungen. Hier ist jedoch ergänzend zu beachten, dass die resultierende Vertikalkraft in der Regel groß ist und damit auch große horizontale Schiebekräfte benötigt werden.

Claims

Rollator (1), Rollstuhl oder dergleichen – nachfolgend rollbare Gehhilfe genannt –, mit einem Gestell (5) und mit einem Vorbau (10), der an einem oberen Bereich an dem Gestell (5) über eine Schwenkachse (DG3) schwenkbar angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unteren Bereich des Vorbaus (10) mindestens ein Vorderrad (2) und mindestens ein Höhenrad (7) vorgesehen sind, die in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet und vertikal gegeneinander versetzt sind.
Rollbare Gehhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorbau einen oder mehrere Vorderschenkel (10) aufweist, deren Schwenkbewegungen voneinander entkoppelt oder insbesondere starr miteinander gekoppelt sind, wobei vorzugsweise an jedem Vorderschenkel (10) jeweils ein Vorderrad (2) und ein Höhenrad (7) angeordnet sind.
Rollbare Gehhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (DG3) in Fahrtrichtung hinter der Vorderradachse (DG1) angeordnet ist und/oder in Seitenansicht die Verbindungslinie zwischen Schwenkachse (DG3) und Vorderradachse (DG1) in Bezug auf die Fahrtrichtung rückwärts gegenüber der Vertikalen um einen Winkel gamma geneigt ist, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10° und 20° liegt.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderradachse (DG1) in Fahrtrichtung hinter der Höhenradachse (DG2) angeordnet ist und/oder in Seitenansicht die Verbindungslinie zwischen Vorderradachse (DG1) und Höhenradachse (DG2) und die Horizontale einen Winkel beta bilden, der in Fahrtrichtung geöffnet ist und der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 35° liegt, insbesondere zwischen 25° und 35° für Rollatoren und zwischen 15° und 25° für Rollstühle.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhendifferenz zwischen Höhenradachse (DG2) und Vorderradachse (DG1) und/oder zwischen Unterkante des Höhenrads (7) und Unterkante des Vorderrads (2) mehr als 5 cm, vorzugsweise mehr als 7 cm, insbesondere mehr als 10 cm beträgt.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vorderrad (2) und Höhenrad (7) einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, insbesondere, dass das Vorderrad (2) einen größeren Durchmesser aufweist als das Höhenrad (7).
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderrad (2) und/oder das Höhenrad (7) einen kleineren Durchmesser als ein Hinterrad (3) der rollbaren Gehhilfe aufweist, vorzugsweise einen Durchmesser kleiner als 75%, insbesondere kleiner als 50%, als der Durchmesser des Hinterrads (3).
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rollbare Gehhilfe eine Aufstützeinrichtung auf die sich ein Benutzer während des Gehens abstützen kann, insbesondere Handgriffstangen (4), aufweist, wobei die Schwenkachse (DG3) in etwa in halber Höhe der Abstützeinrichtung angeordnet ist.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster (8) und/oder ein zweiter Anschlag (9) vorgesehen ist, der die Schwenkbewegung des Vorbaus in Fahrtrichtung bzw. gegen die Fahrtrichtung begrenzt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der erste Anschlag (8) oberhalb der Schwenkachse (DG3) und/oder der zweite Anschlag (9) unterhalb der Schwenkachse (DG3) angeordnet sind.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorbau (10) und Gestell (5) ein oder mehrere Rückstellfederelemente vorgesehen sind, welche dem Einschwenken des Vorbaus (10) entgegenwirken und vorzugsweise als Druck- Zug- oder Torsionsfedern ausgebildet sind.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorbau (10) und Gestell (5) ein oder mehrere Dämpferelemente vorgesehen sind, welche die Schwenkbewegung des Vorbaus (10) dämpfen und vorzugsweise als translatorische oder rotatorische Dämpfer ausgebildet sind.
Rollbare Gehhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorderrad (2) über ein gegenüber dem Vorderrad (2) exzentrisch angeordnetes Drehgelenk mit im Wesentlichen vertikaler Drehachse (O-P) an den Vorbau (10) angelenkt ist.