Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für den Antrieb eines Rades eines Rollstuhls, sowie einen Rollstuhl mit einer derartigen Bremsvorrichtung und einen Zusatzantrieb für einen Rollstuhl mit einer derartigen Bremsvorrichtung.

Unter Rollstühle sind hier wie im Folgenden herkömmliche Rollstühle als auch sogenannte Rollatoren zu verstehen, unabhängig davon ob diese eine Sitzvorrichtung aufweisen oder nicht.

Die Erfindung bezieht sich neben Rollstühlen auch auf Zusatzausrüstungen für Rollstühle, die Teil eines Rollstuhls sind oder mit denen Rollstühle ausrüstbar oder nachrüstbar sind. Dies können jede Art von Geräten sein, die mit einem Rollstuhl kombiniert werden können, insbesondere abnehmbare/verbindbare Zusatzantriebe für Rollstühle und hierbei insbesondere elektrisch betriebene Zusatzantriebe für Rollstühle. Es können auch andere Antriebe als elektrische Antriebe verwendet werden. Die Zusatzantriebe können mit wenigstens einem Rad des Rollstuhls verbunden werden oder besitzen selbst wenigstens ein eigenes Antriebsrad. Insbesondere können nachrüstbare Zusatzantriebe ein Rad, einen elektromotorischen Antrieb und eine Bremsvorrichtung aufweisen, so dass für die Nachrüstung lediglich das bisherige Rad des Rollstuhls gegen den Zusatzantrieb ausgetauscht werden muß. Es gibt auch nachrüstbare Zusatzantriebe mit einem Rad, einem elektromotorischen Antrieb und einer Bremsvorrichtung, die zusätzlich an einem Rollstuhl angebracht werden, wobei das mit dem Zusatzantriebe montierte Rad dem Antrieb des Rollstuhls dient.

Im Stand der Technik zeigt die DE 10 2020 105 874 B3 eine Bremsvorrichtung für einen Rollstuhl, bei der eine schwenkbare Bremsbacke in ein Innenzahnrad eingreift, um das Zahnrad zu bremsen. Zahnrad und Bremsbacke können dabei zueinander komplementäre Rastelemente aufweisen, um den Eingriff der Bremsbacke mit dem Zahnrad zu verbessern und dadurch eine höhere Kraftübertragung zu gewährleisten. Diese Bremsbacke ist wie erwähnt schwenkbar gelagert, so dass sie um einen geringen Winkel um eine Drehachse schwenkbar ist und so bei Eingriff in das Zahnrad mit dem Zahnrad verrastet.

Eine derartige Bremse lässt sich bei mittels eines Greifreifens oder eines elektrischen Motors angetriebenen Rollstühlen sowohl als Feststellbremse, als auch als Sicherheitsbremse einsetzen. Die in der DE 10 2020 105 874 B3 offenbarte Bremsvorrichtung weist jedoch eine mechanisch hoch belastete schwenkbare Lagerung der Bremsbacke auf. Beim Betätigen der Bremse kann es zu einem Verkannten der Bremsbacke mit dem Zahnkranz kommen, ohne dass dessen Zähne richtig einrasten, wenn die Spitzen der Zähne von Bremsbacke und Zahnkranz aufeinander liegen. Es kann zum Überrutschen derZähne kommen, wenn das Rad eine zu hohe Geschwindigkeit hat, so dass die Bremse unwirksam ist.

Insbesondere aufgrund der Umfangsgeschwindigkeit des Zahnrads, gemessen am Eingriffspunkt (Kopffläche des Zahnrads), besteht die Gefahr, dass die Zähne überspringen und die Zahnräder nicht ineinandergreifen. Eine Abnutzung der Zähne ist die Folge und damit ein Nachlassen und gegebenenfalls Versagen der Bremswirkung.

Jede Bremse eines Rollstuhls muss jedoch bei einem Notfall zuverlässig und wirksam eingreifen können, beispielsweise beim Ausfall des Motors. Die Gefahr eines Ausfalls ergibt sich insbesondere bei bürstenlosen Elektromotoren, wenn diese stromlos sind, da diese nur eine geringe Selbsthemmung aufweisen. Auch in diesem Fall muss die Bremse jedoch den Rollstuhl sicher blockieren, um ein Wegrollen oder ähnliches zu verhindern, selbst wenn der Rollstuhl sich beispielsweise auf einer Rampe befindet.

Die DE 35 38 535 Al offenbart eine Bremsvorrichtung mit Sperrklinken, die in ihrem Drehpunkt fest und damit nicht in Richtung des Zahnkranzes verschiebbar gelagert sind. Sie lassen sich nicht durch einen Aktuator zum Zahnkranz bewegen, sondern lediglich drehen, sodass sich zwar die Eingreifelemente der Sperrklinken zum Zahnkranz bewegen aber nicht die gesamten Sperrklinke.

Die DE 10 2018 129 157 Al zeigt eine Bremsanordnung, mit einem an einem Rad angeordneten Zahnkranz und zwei Zahnrädern, die auf Bremsraddrehachsen frei drehbar gelagert sind. Die Position der Bremsraddrehachsen ist sowohl im Freilauf als auch im Bremszustand relativ zum Rollstuhl festgelegt. Die Bremsraddrehachsen können nicht zum Zahnkranz bewegt werden, sondern lediglich aufeinander zu, ohne allerdings ihren Abstand zum Zahnkranz zu ändern. Gemäß dieser Druckschrift kämmen die Zahnräder zu jedem Zeitpunkt mit dem Zahnkranz in Eingriff und drehen daher gegenläufig zueinander. Eine Blockierung erfolgt dadurch, dass der Abstand zwischen den Zahnrädern verringert wird, die gegenläufigen Zahnräder miteinander in Eingriff gebracht werden und sich damit gegenseitig blockieren. Die Wirkung beruht also auf einer Relativverschieblichkeit der beiden Zahnräder zueinander.

Die DE 298 23 028 Ul zeigt eine Bremsvorrichtung, in der ein Arretierungselement in einen Zahnkranz eingreift und diesen dadurch blockiert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sichere Bremsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut ist, leicht in Bremseingriff zu bringen ist und auch leicht wieder gelöst werden kann. Weitere Aufgabe ist es, dass die erfindungsgemäße zur Verfügung zu stellende Bremsvorrichtung in Rollstühlen und Zusatzausrüstungen wie Zusatzantrieben für Rollstühle eingesetzt werden kann, die einen motorischen oder händischen Antrieb aufweisen können und die mit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung auch ohne großen Aufwand versehen werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rollstuhl und eine Zusatzausrüstung wie einen Zusatzantrieb für einen Rollstuhl mit einer derartigen Bremsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Rollstuhl auf einfache Weise nachgerüstet werden kann.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung für ein Rad eines Rollstuhls oder einen Zusatzantrieb weist nun einen Zahnkranz auf, der mit dem anzutreibenden Rad feststehend verbindbar oder verbunden ist. Der Zahnkranz weist eine Zahnreihe als Verzahnung auf, beispielsweise einen Außenzahnkranz, einen Innenzahnkranz, ein Kronenrad oder auch eine Schrägverzahnung, beispielsweise ein Kegelrad. Auch Mischformen und weitere Formen für die Zahnreihe sind möglich, beispielsweise auch der Einsatz einer Unterverzahnung.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung weist weiterhin mindestens eine Bremsbacke zum Bremsen und/oder Feststellen des Zahnkranzes auf. Diese Bremsbacke wird durch einen Aktuator zum Zahnkranz bewegt. Vorteilhafterweise weist die Bremsvorrichtung auch eine Rückstellvorrichtung auf, um die Bremsbacke außer Eingriff mit dem Zahnkranz zu bringen, beispielsweise eine Rückstellfeder. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass der Aktuator als passive Feder ausgebildet ist und die Rückstellvorrichtung ein aktives Element, beispielsweise eine Hebelvorrichtung, aufweist.

Die derartige Bremsvorrichtung ist nun erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Bremsbacke um eine Drehachse frei drehbar, vorteilhafterweise vollständig um ihre Drehachse drehbar, gelagert ist.

Die Bremsbacke weist auf ihrer Außenseite, d. h. auf der der Verzahnung zugewandten Außenseite, radial vorstehend mindestens drei Eingriffselemente auf. Vorteilhafterweise können diese Eingriffselemente ihrerseits in der Bremsbacke feststehend oder drehbar gelagert sein, insbesondere um eine Drehachse parallel zur Drehachse der gesamten Bremsbacke. So eignen sich beispielsweise Rollen, Bolzen, Zähne, Kugeln und dergleichen als Eingriffselemente. Bei feststehenden Eingriffselementen ist es vorteilhaft, wenn diese ein Gleitmittel, beispielsweise ein Schmieröl, aufweisen oder mit einer Gleitschicht beschichtet sind. Die Bremsbacke kann daher auch als Zahnrad ausgebildet sein, bei dem die Zähne feststehende Eingriffselemente bilden und so ausgebildet sind, dass im Bremseingriff jeweils mindestens zwei der Zähne gleichzeitig mit der Verzahnung im Wirkeingriff sind.

Es können auch Bremsbacken verschiedener Gestaltungen zugleich in derselben Bremsvorrichtung eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß ist die Bremsbacke, wie erwähnt, um eine Drehachse frei drehbar gelagert. Die Drehachse der Bremsbacke erstreckt sich dabei senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Zahnreihe und senkrecht zur kürzesten Verbindungslinie zwischen der Zahnreihe und der Bremsbacke. Mit anderen Worten erstreckt sich die Drehachse der Bremsbacke beispielsweise bei einem Stirnrad oder einem Rad mit Innenverzahnung parallel zur Drehachse des Zahnkranzes, bei einem Kronenrad als Zahnkranz in radialer Richtung des Kronenrades oder bei einem Kegelrad unter einem Winkel zur Drehachse des Kegelrades. Eine derartige drehbar gelagerte Bremsbacke mit entsprechend vorgesehenen Eingriffselementen, ermöglicht es, dass die Eingriffselemente, wenn die Bremsbacke für einen Bremseingriff zum Zahnkranz bewegt wird, in die Zahnung des Zahnkranzes eingreifen. Dadurch, dass mindestens drei Eingriffselemente vorgesehen sind, greifen immer zwei Zähne gleichzeitig in den Zahnkranz ein. Bei einem derartigen Eingriff von mindestens zwei Zähnen gleichzeitig in die Verzahnung des Zahnkranzes, wird trotz der drehbaren Lagerung der Bremsbacke der Zahnkranz in seiner Bewegung relativ zur Bremsbacke blockiert.

Vorteilhaft ist es, wenn die Eingriffselemente ihrerseits Rollen sind, die drehbar in der Bremsbacke gelagert sind, wobei die Drehachse jeder Rolle parallel zur Drehachse der Bremsbacke sich erstreckt. Der Durchmesser der Rollen ist dabei nicht beschränkt und kann größer, gleich oder auch kleiner als die Teilung der Verzahnung oder als die Zahnlückenbreite sein.

Besonders eignen sich um ihre Drehachse rotationssymetrische Eingriffselemente in ansonsten beliebiger Form.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mindestens drei Eingriffselemente, insbesondere vier oder mehr Eingriffselemente vorgesehen sind. In diesem Falle tauchen bei jeder Stellung der Bremsbacke beim Bremseingriff mindestens zwei Eingriffselemente in die Verzahnung des Zahnkranzes ein, um diesen in seiner Bewegung zu blockieren. Wird die Bremsbacke gelöst, so wird z.B. bei Anliegen einer Tangentialkraft an der Verzahnung eines der Eingriffselemente in Richtung der Verzahnung gedrückt und zugleich damit das andere, bisher im Eingriff befindliche Eingriffselement außer Eingriff gebracht. Anschließend kann die Bremsbacke kräftefrei von dem Zahnkranz gelöst werden. Entscheidend bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ist daher der Vorteil, dass die Bremsvorrichtung auch bei einer einwirkenden Tangentialkraft, beispielsweise einer Drehkraft auf den Zahnkranz, mit geringer Kraft gelöst werden kann. Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung reduziert die Selbsthemmung der ineinandergreifenden Verzahnung des Zahnkranzes und der Eingriffselemente.

Vorteilhafterweise können die Eingriffselemente so ausgebildet sein, dass sie mit der Verzahnung des Zahnkranzes eine punktförmige Berührungsstelle, eine Berührungslinie oder eine Berührungsfläche ausbilden. Sie können weiterhin sämtlich gleich ausgebildet sein, insbesondere einen gleichen Durchmesser aufweisen und/oder auch jeweils zueinander äquidistant angeordnet sein.

Um die Bremsbacke in Bremseingriff mit dem Zahnkranz oder außer Eingriff mit dem Zahnkranz zu bringen, kann ein Aktuator vorgesehen sein, der vorteilhafterweise einen Schalter aufweist, um zwischen einem Zustand mit gelüfteter Bremse und einem Zustand mit Bremseingriff zu schalten. Hierzu eigenen sich insbesondere hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektrische Schalter. Diese Schalter können weiterhin mittels eines mechanischen Eingriffs, beispielsweise einer Hebelanordnung, oder auch mittels einer elektromechanischen Steuervorrichtung, insbesondere einem Joystick, geschaltet werden.

Als Aktuator haben sich insbesondere ein drehbar gelagertes Exzenterelement und ein daran formschlüssig angeordnetes Hebelelement erwiesen. Das Hebelelement wird dabei in einer Stellung des Exzenterelementes (z.B. bei Kontakt des Hebelelementes mit der in Richtung der langen Achse des Exzenterelementes liegenden Oberfläche des Exzenterelementes) durch das Exzenterelement derart betätigt, dass die Bremsbacke zur Verzahnung des Zahnkranzes derart bewegt wird, dass mindestens zwei der Eingriffselemente in die Verzahnung eingreifen. In der anderen Stellung des Exzenterelementes (z.B. bei Kontakt des Hebelelementes mit der in Richtung der kurzen Achse des Exzenterelementes liegenden Oberfläche des Exzenterelementes) ermöglicht es das Exzenterelement und ggfls. ein optional vorhandenes Rückholelement, das Hebelelement so zu betätigen, dass die Bremsbacke von der Verzahnung des Zahnkranzes weg bewegbar bzw. ausgerückt wird oder ist. Der Bremseingriff ist dabei bereits gelöst, wenn höchstens eines der Eingriffselemente der Bremsbacke in die Verzahnung des Zahnkranzes eingreift. Da die Bremsbacke drehbar gelagert ist und ggf. zusätzlich auch die Eingriffselemente drehbar gelagert sind, kann sich der Zahnkranz nahezu kraftfrei trotz Eingriff eines der Eingriffselemente in seine Verzahnung drehen.

Das Exzenterelement muß nicht achszentral zu dem Zahnkranz gelagert oder angeordnet sein sondern kann auch seitlich zur Drehachse des Zahnkranzes cider auch außerhalb des Zahnkranzes angeordnet sein.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin einen Rollstuhl zur Verfügung, wobei der Rollstuhl, mindestens ein Rad, üblicherweise zwei, drei oder vier Räder, aufweist. Weiterhin weist der Rollstuhl eine Bremsvorrichtung auf, mit der mindestens eines der Räder, insbesondere über den Zahnkranz starr mit der Bremsvorrichtung gekoppelt ist. Auf diese Weise kann durch Eingriff der Bremsvor- richtung in den Zahnkranz das Rad gebremst werden, beispielsweise als Notfallbremse oder als Feststellbremse.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Zusatzausrüstung, insbesondere einen Zusatzantrieb, für Rollstühle zur Verfügung die wenigstens mit einem Rad des Rollstuhls verbunden werden kann, oder die ein eigenes Antriebsrad mit Bremseinrichtung besitzt und die mit dem Rollstuhl verbindbar oder verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es insbesondere, dass die Bremsvorrichtung oder die Zusatzausrüstung eigenständig in eine Vielzahl von Rollstühlen unterschiedlicher Konfiguration eingebaut werden kann. Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung selbst ist so ausgestaltet, dass sie unabhängig vom Vorhandensein eines motorischen Antriebs ist und daher auch bei einem nicht motorisch angetriebenen Rollstuhl nachträglich ein Antrieb eingebaut werden kann, beispielsweise ein Radnabenantrieb. Unabhängig davon, ob ein motorischer Antrieb eingebaut ist oder nicht, kann die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ihre Aufgabe erfüllen. Dies ist auch völlig unabhängig davon möglich, ob der Rollstuhl eine zusätzliche Steuerung für die Bremsvorrichtung und/oder für den motorischen Antrieb aufweist oder nicht.

Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung ermöglicht es also, beispielsweise einen Rollstuhl mit Greifreifenantrieb mit einem elektromotorischen Antrieb als Zusatzantrieb nachzurüsten, ohne dass die Bremsvorrichtung modifiziert werden muß. Insbesondere ist es möglich, eines der vorhandenen Räder eines Rollstuhls gegen den Zusatzantrieb auszutauschen. Damit ist eine hohe Modularität, beispielsweise für die Nachrüstung mit elektromotorischen Antrieben gegeben. Dies verringert weiterhin die Lagerhaltungskosten und auch den Aufwand bei der Produktpflege, Dokumentation, Montage und dergleichen. Durch dieses Plattformkonzept wird insbesondere die Zahl der Teile in der Logistik stark verringert und dadurch andererseits auch die Stückzahl für die verbleibenden erforderlichen Teile erhöht. Es verringert sich weiterhin Aufwand und Durchlaufzeit einer Bestellung des Rollstuhls, beispielsweise eines Rollstuhls. Denn dieser ist bereits modular geplant und kann unmittelbar bei Auslieferung oder auch später noch mit einem Antrieb einfach aufgerüstet werden, ohne den Rollstuhl komplett auszutauschen. Auch das Ersatzteilmanagement und der Schulungsaufwand für Servicepersonal, die Lagerhaltungskosten und die Reparaturkosten aufgrund geringerer Produktkomplexität können gesenkt werden. Insbesondere ist es also möglich, dass der Rollstuhl den sich ändernden Anforderungen und Bedürfnissen eines Nutzers leicht angepasst werden kann, beispielsweise ein vorhandener Greifreifenantrieb durch einen elektromotorischen Antrieb ergänzt oder ersetzt oder auch mittels einer Steuervorrichtung, wie beispielsweise einem Joystick, aufgerüstet werden kann.

Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Bremsvorrichtungen und Rollstühle gegeben. Dabei beschreiben gleiche und ähnliche Bezugszeichen gleiche und ähnliche Elemente, so dass deren Beschreibung nicht bei jeder der Figuren wiederholt wird. In den nachfolgenden Beispielen ist jeweils eine Vielzahl von Merkmalen, auch optionalen Merkmalen, gemeinsam verwirklicht. Es ist jedoch für den Fachmann ohne weiteres möglich, einzelne dieser optionalen Merkmale unabhängig von den anderen optionalen Merkmalen oder auch in Kombination mit anderen einzelnen oder mehreren optionalen Merkmalen aus anderen Beispielen zu verwirklichen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Rollstuhl,

Figuren 2 bis 4 erfindungsgemäße Bremsvorrichtungen und Teile erfindungsgemäßer Rollstühle, und

Figuren 5 bis 8 Verzahnungen und Eingriffselemente gemäß der vorliegenden Erfindung.

Figur 1 einen Rollstuhl 5. Der Rollstuhl 5 weist zwei Räder 2a, 2b auf, die um eine Drehachse (In Fig. 1 ist nur die Drehachse 3b des Rades 2b zu sehen) drehbar gelagert sind. An den Rädern 2a und 2b ist jeweils ein elektromotorischer bürstenloser Nabenmotor 7a bzw. 7b angeordnet. In mindestens einen der Nabenmotoren ist eine erfindungsgemäße Bremsvorrichtung integriert. Weiterhin weist der Rollstuhl 5 einen Joystick 8 als Steuerung für den/die Naben- motor/en und die Bremsvorrichtung auf.

Figur 2 zeigt in den Teilfiguren A und B eine Bremsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung in Aufsicht als Explosionsdarstellung in Teilfigur A und in Aufsicht und im Ausschnitt in Teilfigur B. Figur 2A zeigt die Bremsvorrichtung I in Form einer Explosionsdarstellung, Figur 2B zeigt einen Ausschnitt aus der Bremsvorrichtung 1, bei dem die Bremsbacke 20 im Bremseingriff mit der Verzahnung 11 ist.

Die Bremsvorrichtung 1 kann dazu dienen, ein Rad zu bremsen. In Fig. 2A weist die Bremsvorrichtung ein Gehäuse 4 auf, das zugleich auch als Radreifen 2 mit Drehachse 3 dienen könnte. Eine solche Ausgestaltung ist mit dem Bezugszeichen 2 in Fig. 2A angedeutet. Üblicherweise ist das Rad 2 jedoch von dem Gehäuse der Bremsvorrichtung 1 getrennt.

Die Bremsvorrichtung 1 weist einen Zahnkranz 10 auf, der starr mit dem zu bremsenden Rad gekoppelt werden kann oder mit diesem gekoppelt ist. Die Bremsvorrichtung ist also dazu geeignet, eine Drehung des Zahnkranzes 10 um seine Drehachse 14 (die der Drehachse 3 eines Rades 2 entsprechen kann aber nicht gleich sein muss) zu bremsen. Der Zahnkranz 10 weist eine Zahnreihe 11 als Außenverzahnung (Stirnzahnrad) auf, wobei die Verzahnung der Zahnreihe

II sich in eine Richtung 12 erstreckt. Weiterhin weist die Bremsvorrichtung 1 eine Bremsbacke 20 auf, die mittels eines Aktuators 30 in Richtung der Verzahnung 11 bewegt oder von dieser entfernt werden kann. Die Bremsbacke 20 ist auf einer Drehachse 21 um 360° drehbar gelagert und weist 4 Eingriffselemente 23, 23', 23" und 23"'. An der Bremsbacke 2 sind diese vier Eingriffselemente 23, 23', 23", 23'" äquidistant zu einander gelagert und ragen in Richtung der Drehebene des Zahnkranzes 10 aus der Bremsbacke 20 hervor. Die Bremsbacke 20 wird mittels einer drehbar gelagerten Scheibe 32 und einem Hebelelement 33 als Teile des Aktuators 30 in Richtung des Zahnkranzes 10 bewegt oder aus diesem ausgerückt.

Bei dem in Figur 2B dargestellten Eingriff von zwei Eingriffselementen 23 und 23'" in die Verzahnung 11, derart, dass beide Eingriffselemente 23a und 23'" in einem linienförmigen Kontakt mit den Zähnen der Verzahnung 11 stehen, wird der Zahnkranz 10 gebremst bzw. festgelegt, d. h. der Zahnkranz 10 kann sich nicht mehr um seine Achse 14 drehen. Damit wird die Funktion einer Feststellbremse realisiert, die auch als Sicherheitsbremse ausgestaltet werden kann.

Zum Lösen der Bremse bzw. der Bremsvorrichtung 1 wird über die Hebelvorrichtung 33 die Bremsbacke 20 aus dem Zahnkranz ausgerückt. Sobald lediglich ein einzelnes Eingriffselement noch in die Verzahnung 11 des Zahnkranzes 10 eingreift, ist die Bremse gelöst und kann sich der Zahnkranz 10 drehen. Aufgrund der besonderen Ausgestaltung der Bremsbacke mit den Eingriffselementen 23 bis 23"' wird - wenn Tangentialkräfte am Zahnkranz 10 angreifen - bei Lösen der Bremse eines der Eingriffselemente in Richtung des Zahnkranzes 10 gedrückt. Dadurch wird jedoch das andere Eingriffselement von dem Zahnkranz 10 weg bewegt und löst sich vom Zahnkranz. Bei der weiteren Bewegung des Zahnkranzes kann dann auch ohne großen Kraftaufwand das im Eingriff mit dem Zahnkranz 10 verbliebene Eingriffselement ausgerückt werden. D.h. die Bremse kann auch dann leicht gelöst werden, wenn Tangentialkräfte an dem Zahnkranz bzw. der Bremsbacke 20 anliegen. Dadurch wird ein Verrasten von Bremsbacke 20 mit dem Zahnkranz 10 verhindert und es ist möglich, die Bremsbacke 20 leicht zu lösen.

Aufgrund der einfachen und für sich abgeschlossenen Ausgestaltung der Bremsvorrichtung 1 ist diese bei Rollstühlen mit oder ohne elektromotorischem Antrieb, bei denen die Nachrüstung mit einzelnen Bauteilen, z.B. einem elektromotorischen Antrieb leicht möglich sein soll. Denn , beispielsweise im Falle von Rollstühlen, wird der Zahnkranz 10 und das ihn einschließende Gehäuse 4 starr mit einem der Räder des Rollstuhls gekoppelt und eine Steuervorrichtung, beispielsweise ein mechanischer Hebel oder auch eine elektromotorische Steuerung, insbesondere mittels eines Joysticks, angeordnet, um den Hebel 33 zu bewegen.

Die Ausrüstung des Rollstuhls mit der Bremsvorrichtung 1 ist dabei völlig unabhängig davon, ob der Rollstuhl bereits einen elektromotorischen Antrieb aufweist oder per Greifreifen manuell angetrieben wird. Auch die Nachrüstung eines elektromotorischen Antriebs ist daher problemlos ohne Einschränkungen durch die vorhandene Bremsvorrichtung 1 möglich.

Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1. Fig. 3A zeigt eine Aufsicht auf die Bremsvorrichtung 1 im Bremseingriff und Fig. 3B dieselbe Situation mit angeschnittener Bremsbacke 20a. Figur 3C zeigt eine perspektivische Ansicht der Bremsvorrichtung 1 in derselben Situation, d.h. in einer Situation, bei der die Bremsbacken 20a und 20b im Eingriff mit der Verzahnung 11 des Innenzahnkranzes 10 sind. Diese Bremsvorrichtung 1 weist nun einen Zahnkranz 10 mit einer Innenverzahnung 11 auf. Die Bremsbacken, von denen hier auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse 14 des Zahnkranzes 10 zwei Bremsbacken 20a und 20b angeordnet sind, sind ansonsten in gleicher Weise ausgestaltet wie die Bremsbacke in Figur 2. Die jeweils auf der Bremsbacke 20a bzw. 20b als Teil der Bremsbacken 20a bzw. 20b angeordneten Eingriffselemente 23a, 23a' bzw. 23b, 23b' sind gleich ausgebildet wie diejenigen in Figur 2, greifen nunmehr jedoch von der Innenseite des Zahnkranzes 10 her in die Verzahnung 11 ein.

Die Bremsbacken 20a und 20b werden jeweils durch Hebelelemente 33a, 33b in Richtung des Zahnkranzes 10 bewegt. Dies erfolgt dann, wenn eines der Enden des Hebelarmes mittels eines Exzenters 32, der um eine Drehachse 34 drehbar gelagert ist, nach außen in Richtung des Zahnkranzes 10 bewegt wird und dabei die Bremsbacken 20a, 20b zum Zahnkranz 10 hin bewegt. Die Rückstellung der Bremsbacken 20a und 20b zum Lösen der Bremse erfolgt über vorgespannte Spiralfedern 37a bzw. 37b. Die Rückstellung der Bremsbacken 20a, 20b ist jedoch nur möglich, wenn das Exzenterelement 32 so gedreht wird, dass, wie in Figur 3D dargestellt, der Hebelarm 33a bzw. 33b sich nach innen in Richtung der Drehachse 34 bewegen kann. Dies ist in Figuren 3D und 3E dargestellt, wobei Figur 3D den Übergang von dem Bremseingriff zu einer gelösten Bremse darstellt. Figur 3E ist eine Ansicht der Bremsvorrichtung 1 im gleichen Zustand wie in Figur 3D, nunmehr jedoch mit angeschnittener Bremsbacke 20a. Dies ermöglicht es, die Position der Eingriffselemente 23a, 23a' darzustellen.

Figur 3F zeigt eine Aufsicht auf die Bremsvorrichtung 1, wobei die Ansicht von derjenigen Seite erfolgt, die in Figur 3A nicht dargestellt ist. In Figur 3F ist die Bremse gelöst, wobei die Eingriffselemente 23a, 23a'... ,23b, 23b', 23b" nicht in die Verzahnung 11 eingreifen. Figur 3G zeigt eine perspektivische Ansicht der Bremsvorrichtung 1 in derselben Situation, d.h. in einer Situation, bei der die Bremsbacken 20a und 20b nicht im Eingriff mit der Verzahnung 11 des Innenzahnkranzes 10 sind.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1. Figuren 4A und 4B zeigen eine Schrägansicht und eine Aufsicht auf die Bremsvorrichtung 1 im Bremseingriff. Figuren 4C und 4D zeigen eine Schrägansicht und eine Aufsicht auf die Bremsvorrichtung 1 bei gelöster Bremse und Figuren 4E und 4F zeigen ebenfalls eine Schrägansicht sowie eine Aufsicht von der Seite auf die Bremsvorrichtung 1 bei gelöster Bremse.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung ähnlich derjenigen in Figur 3. Im Unterschied zu Figur 3 sind nun die Bremsbacken 20a, 20b mit den Eingriffselementen 23a, 23a', 23a", 23a'" sowie 23b, 23b', 23b", 23b'" nicht mehr mit einem mittig gelagerten Exzenter 32 gekoppelt. Vielmehr ist der Exzenter 32 nun außermittig gelagert und kann beispielsweise durch eine Steuervorrichtung in seiner Position zwischen den beiden Positionen in Figur 4A/B und 4C/D gedreht werden. Dabei werden jeweils zwei Hebelarme 33a und 33b verschoben, insbesondere nach außen gerückt. Da das andere Ende der Hebelarme drehbar aber fixiert gelagert ist, wird jeder der Hebelarme 33a, 33b bei einer entsprechenden Stellung des Exzenters 32, nämlich bei Formschluß mit der in Richtung der langen Achse 35 des Exzenters 32 liegenden Oberfläche, nach außen gedrückt. Dadurch werden die Bremsbacken 20a und 20b, die jeweils auf einem der Hebelarme zwischen deren Lagerung und dem Exzenterelement 32 angeordnet sind, ebenfalls nach außen in Richtung der Verzahnung 11 des Zahnkranzes 10 gerückt, bis diese miteinander im Eingriff sind und so der Zahnkranz 10 blockiert wird.

Steht das Exzenterelement 32, so wie in den Figuren 4C und 4D dargestellt, mit seiner großen Exzenterachse 35 senkrecht zu den Hebelelementen 33a, 33b und berühren diese lediglich die Oberflächen des Exzenters 32 um die kurze Exzenterachse 36, so werden die Hebelelemente 33a, 33b durch eine Rückholfeder 37 weg von dem Zahnkranz 10 gezogen, so dass auch die Bremsbacken 20a, 20b außer Eingriff mit der Verzahnung 11 des Zahnkranzes 10 geraten.

Figur 4E zeigt eine Schrägansicht auf die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung 1 in einem Zustand, in dem die Bremse gelüftet ist. Figur 4F zeigt eine Aufsicht seitlich auf den Zahnkranz 10 der Bremsvorrichtung 1.

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt in Aufsicht eines Zahnkranzes 10 mit Zahnreihe 11 und eine Bremsbacke 20. Die Zahnreihe 11 weist regelmäßig beabstandete Zähne 15 auf. In den Zahnzwischenräumen 16 ist eine zusätzliche Unterverzahnung mit Zähnen 17 angeordnet, wobei die Zähne 15 die Unterverzahnung 17 überragen. Die Bremsbacke 20 weist vier zueinander gleich beabstandete Eingriffselemente 23, 23', 23" und 23"' auf. Je zwei einander gegenüberliegende Eingriffselemente sind gleich und zu den anderen beiden Eingriffselementen verschieden ausgestaltet. Eingriffselemente 23 und 23" sind Rollen während Eingriffselemente 23'und 23"' einen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Alle Eingriffselemente sind in ihrer Achse drehbar gelagert. Komplementär zu der Außenform der Eingriffselemente 23, 23', 23" und 23'" sind die Zahnzwischenräume 16 ausgestaltet, so dass sich Zwischenräume mit gerundetem Zwischenraumboden mit Zwischenräumen mit spitzem Zwischenraumboden abwechseln. Die Zwischenräume 16 mit spitzem Zwischenraumboden weisen zusätzlich noch je einen Zahn einer Unterverzahnung 17 auf.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt in Aufsicht auf einen weiteren Zahnkranz 10 mit Zahnreihe 11. Der Zahnkranz 10 weißt auch in dieser Ausführungsform eine Unterverzahnung 17 in den Zahnzwischenräumen 16 zwischen den Zähnen 15 der Zahnreihe 11 auf.

Fig. 7 zeigt in den Teilfiguren A bis D verschiedene Eingriffselemente 23 im Querschnitt. Das Eingriffselement in Fig. 7A weist einen dreieckigen Querschnitt auf wie die Eingriffselemente 23' und 23'" in Fig. 5. Die Eingriffselemente in Fig. 7B, 7C und 7D weisen einen länglichen, taillierten Querschnitt, einen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken bzw. einen rechteckigen Querschnitt mit einem abgerundeten Ende auf.

Fig 8 zeigt in den Teilfiguren A bis D eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung 1. Diese ist derjenigen in Fig. 4 ähnlich, wobei die Darstellungen in den Fig. 8A bis 8D denjenigen in den Figuren 4A, 4B, 4E und 4F entspricht.

Im Unterschied zu der Bremsvorrichtung der Fig. 4 sind die Bremsbacken 20a und 20b mit ihren Eingriffselementen 23a, 23a', etc. bzw. 23b, 23b' etc. jeweils einstückig ausgebildet, d.h. die Eingriffselemente 23a, 23a', etc. 23b, 23b' etc. bilden abgerundete Auskragungen der Bremsbacken 20a und 20b. Weiterhin ist der Exzenter in Fig. 8 ähnlich wie in Fig. 4 zwischen den beiden Hebelvorrichtungen 33a und 33b gelagert und kann von einer Bremseingriffsposition, wie in Fig. 8a und 8B gezeigt, in eine Nichteingiffsposition der Bremse gebracht werden, wie sie in Fig. 8C und 8D gezeigt wird. Die Feder 37 in Fig. 4, die die Bremshebel 33a und 33b verbindet und eine Rückstellkraft auf die Bremshebel 33a und 33b ausübt, um diese bei entsprechender Stellung des Exzenters 32 in die Nichteingriffsposition zu bringen, ist in Fig. 8 nicht dargestellt.