Rolstoelinnovatie met Tubus-structuurdempers van ACE

Op het eerste gezicht lijkt het paradox om Segways te gebruiken als basis voor de rolstoelen van de toekomst. Want ook mensen zonder een beperking krijgen instructies voordat ze het voertuig voor het eerst gebruiken om te voorkomen dat ze omvallen of ongelukken krijgen. Voor mensen die zijn aangewezen op een rolstoel om zich te verplaatsen en de gebaande paden eens willen verlaten is veiligheid nog belangrijker. De innovatie van het team van Lukas Rigler, die bij toeval op het idee van de rolstoel kwam, is bedoeld voor precies deze mensen. “Toen ik afstand deed van mijn eigen Segway, was ik verrast dat de koper een rolstoelgebruiker was. Hij wilde hem ombouwen tot een nieuw type rolstoel. Pas toen realiseerde ik me de toegevoegde waarde van enkelassige technologie.”

In de rolstoelwereld zijn het rijgedrag en de intuïtieve bediening van een Segway inderdaad revolutionair, en niet alleen voor ontwerpers als Lukas Rigler. Het ontwerp, dat hij samen met aandrijftechnicus Dominik Lorenz perfectioneerde en inmiddels al meer dan 200 keer verkocht, maakt het voor het eerst mogelijk om zittend in een rolstoel ter plekke te draaien, over oneffen terrein te rijden en zelfs om veilig door de sneeuw te rijden – en dat allemaal met compacte afmetingen. Ook de grotere wielen zijn een voordeel. Dit werd duidelijk toen hij de koper van zijn oude Segway hielp om de ombouw te realiseren en het prototype van de Hoss te ontwikkelen.

Dynamisch stabiliseren

Het bijzondere aan de nieuwe rolstoel Hoss en de sleutel tot zijn intuïtieve rijgedrag is het vermogen van het eenassige voertuig om zichzelf dynamisch te stabiliseren. Rigler vergelijkt dit met de meest bekende intuïtieve manier van voortbewegen, ons lichaam: “Als iemand voorover leunt zonder zijn benen te bewegen, zou hij op zijn neus vallen. Om te voorkomen dat je valt, vertellen je hersenen je om op dat moment één been naar voren te zetten. Dus als je naar voren leunt, beweeg je onvermijdelijk naar voren, stap voor stap. Onze Hoss doet hetzelfde, maar dan met wielen in plaats van benen. Krachtige processors en elektromotoren nemen de functie van de hersenen en spieren in ons voertuig over. En bewegings- en kantelsensoren voorkomen dat hij omvalt.”

Deze hebben de taak om voortdurend het rijgedrag te analyseren, waarbij een onafhankelijk mechanisch ondersteuningssysteem met wielen aan de voor- en achterkant de rolstoel indien nodig stabiliseert. Een vouwmechanisme klapt onmiddellijk uit als het systeem uitvalt en brengt de Hoss tot stilstand. Terwijl een conventionele elektrische rolstoel normaal gesproken een snelheid van circa 6 km/u haalt, bereikt de Hoss snelheden van 15 km/u.

De Tubus TR stootdempers in de Hoss.

Passende demping

Een van de uitdagingen waar het team mee te maken kreeg, was de relatief hoge snelheid die een Hoss op een vlakke weg kan bereiken. Op de lange termijn vormt deze een grote belasting voor de anatomie van de gebruiker, vooral op ruw terrein. Ook dat ontdekte Rigler tijdens de ontwikkeling bij toeval. Hij vertelt: “Het interessante is dat tijdens onze research bijna geen enkele rolstoelgebruiker de kwestie van betere demping bij mij heeft aangekaart.

De indruk was eerder dat rolstoelen nu eenmaal zijn zoals ze zijn en dat je daar gewoon aan moet wennen. Pas toen een potentiële klant op bezoek kwam, werd ik me bewust van de demping. Meneer had een handbewogen rolstoel die eruitzag alsof Angus MacGyver eraan had gesleuteld, en een belangrijke aanpassing die de gebruiker zelf had gedaan, was de demping.” Terwijl Rigler had nagedacht over afzonderlijke wielophangingen, stootdempers en gasveren, bracht de man hem op het idee om van de zitting in zijn geheel een dempings- en comfortzone te maken. De online zoektocht naar passende onderdelen begon.

Tubus-demper als oplossing

Zijn oog viel al snel op ACE Stoßdämpfer. Hoewel de engineer een praktische oplossing met hydraulische componenten had bedacht, verraste Hans-Jürgen Greindl, salesengineer bij ACE, hem met een eigen onderzoek en een veel voordeliger alternatief. “Mijn contactpersoon bij ACE stelde dempers uit één stuk voor als een intelligente keuze voor het dempen van de stoel. De structuurdempers van ACE die hij in gedachten had, zijn minder gevoelig voor vuil, hebben geen geleiders of andere gevoelige onderdelen en zijn daarom vrijwel onverwoestbaar. Na een paar rijtesten was ik overtuigd”, blikt Rigler terug.

Voor de specialisten van ACE stond het buiten kijf dat de Tubus-dempers deze klus zouden klaren. Niet in de laatste plaats omdat zij ook al ervaring hadden met een andere toepassing. Zo is de Tubus al gebruikt om de rijeigenschappen van elektrische steps voor bestuurders met een uiteenlopend lichaamsgewicht te optimaliseren. Bij deze maatwerkoplossingen maakten de engineers van ACE gebruik van verschillende structuurdempers voor uiteenlopende gewichtsklassen.

Compacte afmetingen

Hoss Mobility koos uit een groot aantal van meer dan 150 individuele standaardoplossingen voor de TR-productfamilie van ACE. Deze wordt gekenmerkt door een zachte vertraging. Om de voordelen van de wendbare rolstoelen zo goed mogelijk te kunnen benutten, zijn de compacte afmetingen van deze dempers doorslaggevend. De TR-types zijn speciaal ontwikkeld voor een maximale slag tussen 12 en 60 mm, waarbij de energieopname per slag varieert van 1,2 Nm tot 146 Nm. De dempers zijn leverbaar in formaten met een diameter van 29 mm tot 100 mm. Al deze onderhoudsvrije, inbouwklare elementen zijn gemaakt van co-polyester elastomeer, dat slechts licht opwarmt en daardoor een gelijkmatige demping garandeert. In vergelijking met bijvoorbeeld rubberen dempers of stalen veren maakt Tubus indruk met een levensduur van meer dan 1 miljoen lastwissels, waardoor ze geschikt zijn voor continu off-roadgebruik.

De Tubus TR stootdempers.

Andere toepassingen

In deze toepassing is gebruikgemaakt van dempers van het type TR63-43. Het eerste getal staat voor de diameter van het onderdeel, het tweede voor de maximale slag. Dit type kan 12,0 Nm/slag opnemen; in noodgevallen zelfs 17,0 Nm/slag. Naast het gebruik in deze rolstoel met één as, zijn Tubus-dempers uit deze serie geschikt als eindpositiedemping in lineaire assen, in de werktuigbouw en werktuigmachines, in hydraulische en pneumatische machines, handlingapparatuur en andere toepassingen. Omdat ze met een speciale schroef snel en eenvoudig onder de zitting van elke Hoss kunnen worden gemonteerd, profiteren veel mensen met een handicap nu al van een aanzienlijke verbetering van hun kwaliteit van leven.

ACE Stoßdämpfer
Hal 10, stand D007