Pyörätuolien suunnittelussa on paljon parantamisen varaa. Tästä on osoituksena yksiakselinen Hoss Mobility, joka on kehitetty Segwayn pohjalta. Itävaltalaisen samannimisen yrityksen sähköpyörätuoli on ketterä ja maastokelpoinen. Perustajan ja sähköinsinööri Lukas Riglerin johtama tiimi on asentanut ACE:n rakenteellisia vaimenninlaitteita, jotka takaavat liikuntarajoitteisten henkilöiden mukavuuden kaikilla alustoilla.
Segwayn käyttäminen tulevaisuuden pyörätuolien perustana vaikuttaa aluksi paradoksaaliselta. Loppujen lopuksi jopa liikuntarajoitteettomat ihmiset saavat opastusta, kun he käyttävät harrasteajoneuvoa ensimmäistä kertaa, jotta he eivät kaadu tai joudu onnettomuuksiin. Turvallisuuskysymys on vielä tärkeämpi ihmisille, jotka käyttävät pyörätuolia liikkumiseen ja haluavat päästä pois totutulta tieltä. Pyörätuoli-idean enemmänkin sattumalta keksineen Lukas Riglerin tiimin innovaatio on suunnattu nimenomaan näille ihmisille: "Kun erosin yksityisestä Segwaystäni, yllätyin huomatessani, että ostajana oli pyörätuolin käyttäjä. Hän halusi muuntaa sen uudenlaiseksi pyörätuoliksi. Vasta silloin tajusin yksiakselisen tekniikan tuoman lisäarvon." Pyörätuolialalla Segwayn käsiteltävyys ja intuitiivinen käyttö ovat todellakin vallankumouksellisia, eivätkä vain Lukas Riglerin kaltaisille suunnittelijoille. Hänen yhdessä ajoteknikon Dominik Lorenzin kanssa viimeistelemänsä ja jo yli 200 kertaa toimitettu muotoilu mahdollistaa ensimmäistä kertaa pyörätuolissa istuessa kääntymisen paikan päällä, ajamisen ylämäkeen ja alamäkeen ja jopa turvallisen kulkemisen lumisessa maastossa - ja kaikki tämä pienikokoisilla mitoilla. Suuremmat pyörät verrattuna kaupallisesti saatavilla olevien mallien pieniin pyöriin osoittautuvat myös eduksi. Tämä kävi selväksi, kun hän auttoi vanhan Segwaynsa ostajaa toteuttamaan muutostyön ja kehittämään Hoss Mobilityn prototyypin. Hyödyntääkseen itsetasapainottavan Segwayn voimansiirron koko potentiaalin suunnittelija loi pyörätuolin tyhjästä.
Nopeudet ja sopiva vaimennus haasteina
Hänen "Hossiksi" ristimänsä pyörätuolin erityispiirre ja sen intuitiivisen käsiteltävyyden avain on yksiakselisen ajoneuvon kyky vakauttaa itseään dynaamisesti. Tätä selittää Lukas Rigler vertaamalla sitä tutuimpaan intuitiiviseen liikkumisvälineeseemme, kehoomme: "Jos ihminen nojaa eteenpäin liikuttamatta jalkojaan, hän kaatuu nenälleen. Kaatumisen estämiseksi aivot käskevät liikuttamaan sillä hetkellä yhtä jalkaa eteenpäin. Jos siis nojaat eteenpäin, liikut väistämättä eteenpäin, askel kerrallaan. Hossimme tekee samoin, mutta siinä on jalkojen sijasta pyörät. Tehokkaat prosessorit ja sähkömoottorit ottavat ajoneuvomme aivojen ja lihasten toiminnan hoitaakseen. Liike- ja kallistusanturit suojaavat kaatumiselta." Niiden tehtävänä on analysoida jatkuvasti ajokäyttäytymistä, ja riippumaton mekaaninen tukijärjestelmä vakauttaa pyörätuolia tarvittaessa etu- ja takapyörillä. Taittomekanismi laajenee välittömästi järjestelmän vikaantuessa ja tuo Hossin pysähtymään. Tavanomaisen sähköpyörätuolin nopeus on yleensä noin 6 km/h, mutta Hoss Mobilityn nopeus voi olla jopa 15 km/h. Ajoneuvoasiantuntija Dominik Lorenzin mukaan liikuntarajoitteiset ihmiset haluavat, että heidän ajamisensa on mahdollisimman vähäistä.
Yksi tiimin kohtaamista haasteista oli suhteellisen suuri nopeus, jonka Hoss Mobility voi saavuttaa tasaisella maalla. Pitkällä aikavälillä tämä rasittaa voimakkaasti kuljettajan anatomiaa, erityisesti epätasaisessa maastossa. Myös Lukas Rigler törmäsi tähän suunnitteluun liittyvään tehtävään melko sattumalta sarjatuotantoon tähtäävän kehitystyön aikana ja toteaa: "Mielenkiintoista on, että tutkimusten aikana, esimerkiksi messuosastoilla, tuskin kukaan pyörätuolissa istuva henkilö on ottanut esiin kysymyksen paremmasta pehmustuksesta. Vaikutelma oli pikemminkin se, että pyörätuolit ovat sellaisia kuin ne ovat ja niihin on totuttava. Vasta kun potentiaalinen asiakas tuli vierailulle, tulin tietoiseksi pehmusteista. Herralla oli käsikäyttöinen pyörätuoli, joka näytti siltä kuin Angus MacGyver olisi puuhastellut sen kanssa, ja yksi tärkeä muutos, jonka käyttäjä oli itse rakentanut, oli sen vaimennus." Vaikka Lukas Rigler oli miettinyt erillisjousituksia, iskunvaimentimia ja kaasujousia, mies antoi hänelle idean tehdä istuimesta kokonaisuutena vaimennus- ja mukavuusalue. Selvitäkseen tästä haasteesta hän aloitti internet-haun.
Kiinteän tilan vaimennus ACE:n TUBUS-järjestelmän muodossa ratkaisuna
Hänen katseensa osui nopeasti ACE Stoßdämpfer GmbH:han. Laaja tuotevalikoima ja hyvin jäsennelty verkkosivusto www.ace-ace.de vakuuttivat. Lisäksi sen oma myyntirakenne Itävallassa helpotti entisestään yhteydenottoa. Yhteistyö paikan päällä osoittautui yhtä mutkattomaksi kuin tavoitteelliseksi. Vaikka suunnitteluinsinööri oli miettinyt käytännöllistä ratkaisua hydrauliikkakomponenttien avulla, ACE Stoßdämpfer GmbH:n vastaava myynti-insinööri Hans-Jürgen Greindl yllätti hänet omilla tutkimuksillaan ja paljon kustannustehokkaammalla vaihtoehtoisella ehdotuksella. "Yhteyshenkilöni ACE:llä ehdotti kiinteän tilan vaimentimia älykkäänä valintana istuimen pehmusteeksi. Hänen mielessään olleet ACE:n rakennevaimentimet ovat vähemmän herkkiä lialle, niissä ei ole ohjaimia tai muita herkkiä osia ja ne ovat siksi lähes tuhoutumattomia. Muutaman ajokokeen jälkeen olin vakuuttunut", Lukas Rigler muistelee. ACE:n asiantuntijoille ei ollut epäilystäkään siitä, etteivätkö TUBUS-vaimentimet, jotka ovat nimeltään TUBUS niiden putkimaisen muodon vuoksi, täyttäisi tehtäväänsä, eivätkä pelkästään muotoilunsa vuoksi. Langenfeldin insinöörit Reininmaalta saivat myös kokemusta toisesta sovelluksesta. TUBUS-rakenteiden avulla on jo onnistuttu optimoimaan sähköpotkulautojen ajo-ominaisuuksia eripainoisille ohjaajille. Näissä räätälöidyissä ratkaisuissa ACE:n suunnitteluinsinöörit ovat käyttäneet erilaisia rakenteellisia vaimentimia eri painoluokkia varten.
www.ace-ace.de/de/news/angepasste-daempfung-fuer-hochwertige-e-roller?filter=1:10:1
Hoss Mobility GmbH päätti valita ACE:n TR-tuoteperheen yli 150 yksittäisen vakioratkaisun joukosta. Tälle on ominaista pehmeä hidastuvuus. Näiden ohjattavien pyörätuolien kompakti rakenne on ratkaisevan tärkeää, jotta niiden edut voidaan hyödyntää mahdollisimman hyvin. TR-tyypit on kehitetty erityisesti 12-60 mm:n enimmäislyöntiä varten pienimmällä kokonaiskorkeudella, jolloin energianvaimennus lyöntiä kohden vaihtelee 1,2 Nm:stä 146 Nm:iin. Vaimentimia on saatavana halkaisijaltaan 29 mm:n ja 100 mm:n väliltä. Kaikki nämä huoltovapaat, asennusvalmiit elementit on valmistettu kopolyesteri-elastomeeristä, joka lämpenee vain vähän ja takaa siten tasaisen vaimennuksen. Verrattuna muihin inertiavoimia hidastaviin komponentteihin, kuten kumivaimentimiin tai teräsjousiin, TUBUS-elementit vakuuttavat yli miljoonan kuormituskerran käyttöiällä, joten ne soveltuvat jatkuvaan maastokäyttöön ja teoriassa jopa periytettäviksi kuljettajasukupolvelta toiselle.
Tässä sovelluksessa asennetaan TR63-43-tyypin malleja. Ensimmäinen numero tarkoittaa komponentin halkaisijaa, toinen maksimihalkaisijaa. Tämä tyyppi pystyy vähentämään 12,0 Nm/tahti. Hätätapauksissa jopa 17,0 Nm/tahti olisi sallittua. Kun niitä ei ole asennettu vallankumoukselliseen yksiakseliseen pyörätuoliin, tämän sarjan TUBUS soveltuu pääteasennon vaimennukseen lineaarisissa akseleissa, työkalujen valmistuksessa ja työstökoneissa, hydraulisissa ja pneumaattisissa laitteissa, käsittelylaitteissa ja muissa sovelluksissa. Koska ne voidaan asentaa nopeasti ja helposti minkä tahansa Hoss Mobilityn istuimen alle erikoisruuvin avulla, monet vammaiset hyötyvät jo nyt elämänlaatunsa merkittävästä paranemisesta.
