DE1703746A1 - Wassersportgeraet - Google Patents
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Description
Wassersportgerät
Die Erfindung betriffb ein Wassersportgeräb zum Ausüben von
Wellenreiten und/oder Wasserskilauf und/oder Dauerschwimmen.
üie Ausübung des bekannten Wellenreitens mittels einer Gleitfläche
wie eines Gleitbrettes ist nur an wenigen Meeresküsten rnüglich, an denen sich die hierfür geeigneten Wellenformen
ausbilden. Das Wasserskilaufen ist weiter verbreitet. Voraussetzung sind aber außer den Gleitflächen eine große Wasserfläche
und ein Antrieb, nämlich ein leistungsfähiges Motorboot, 'wegen der damit verbundenen Geräusch- und Wellenbelästigung
der Umgebung ist das Wasserskilaufen nicht über zugelassen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Ausübung des Wellenreitens und Wasserskilaufens auf einem kleinen Raum zu
S
ermöglichen·. Der Wassersport soll weiten Kreisen zu-
ermöglichen·. Der Wassersport soll weiten Kreisen zu-
1 09882/00Λ3
gänglich gemacht werden und vorzugsweise ganzjährig betrieben werden können. Das erfindungsgemäße Gerät
dient auch der körperlichen Ertüchtigung und fördert die Geschicklichkeit.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine gegenüber
der waagrechten schräg nach oben geneigt angeordnete Fläche gelöst, auf der eine nach oben gerichtete Wasserströmung
ausgebildet ist, deren Strömungsgeschwindigkeit wesentlich größer als die Grundwellengeschwindigkeit
jg«e ist. Auf dieser Fläche stellt sich ein Gleichgewichtszustand zwischen einer aufwärts gerichteten
Kraft, die von der Wasserströmung auf die Gleitflächen hauptsächlich
durch Reibung hervorgerufen wird, und andererseits einer abwärts gerichteten Kraft ein, die von dem Gewicht des
Sportlers herrührt.
Dabei ist auch vorteilhaft, daß die der Wasserströmung innewohnende potentielle Energie zum größeren Teil wieder
in kinetische Energie umgewandelt wird, und das Wasser in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung in einem
geschlossenen Kreislauf umläuft, dessen StrömungsVerluste %
durch einen Pumpenantrieb gedeckt werden.
10 9 8 8 2/0043 bad original
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die schräg geneigte Fläche nicht eben, sondern ist mit
einem konkav gekrümmten Profil versehen, wobei die konkave Seite nach oben gerichtet ist. Es zeigt sich nämlich,
daß die von dem Benutzer eingenommene Gleichgewichtslage in bestimmten Bedingungen unstabil wird.
So kann der Benutzer plötzlich die Lage seiner Gleit- ^
fläche bzw. seiner Gleitbretter gegenüber der Wasseroberfläche ändern, beispielsweise wenn er bestimmte
Bewegungsvorgänge simuliert. Dies ruft eine Verkleinerung
oder eine Vergrößerung der Auftriebskraft hervor, die zu einem plötzlichen Heruntergleiten bis in den
unteren Teil der Ebene führt, da nun das Gewicht des Benutzers plötzlich das Übergewicht erhält, oder die
im gegenteiligen Fall zu einem Nachobengleiten bis zum oberen Ende der schrägen Fläche führt. Das konkave
Profil der Fläche trägt nun wesentlich zur Stabilität des Benutzers bei, da die Änderung der parallel zur
Oberfläche der geneigten Fläche liegende Gewichtskomponente des Benutzers längs der Fläche stabilisierend
wirkt.
In weiterer zweckmäßiger Fortbildung der Erfindung ist die Fläche um eine waagrechte Achse drehbar angeordnet,
so daß die Neigung einstellbar ist. Dadurch läßt sich
- 3 109882/0043
17037A6
in weiten Grenzen die Wasserströmung und insbesondere die Geschwindigkeit und die Waseertiefe regulieren, so
daß die jeweils günstigsten Verhältnisse für einen bestimmten Sport auswählbar sind. So läßt sich beispielsweise auf einer verhältnismäßig gering geneigten Fläche
der Wasserskilauf ausüben. Zum Wellenreiten wird dagegen die Fläche stärker geneigt. Bei herabgesetzter Geschwindigkeit der Wasserströmung und verhältnismäßig flach
geneigter Fläche 1st auch die Ausübung des Schwimmeportes möglich.
der geneigten Fläche ausgebildete Wasserströmung im
"schießend'"
allgemeinen "i", im Gegensatz zu dem Begriff
"fließend". Bei einer Strömung ist die
Geschwindigkeit V größer ale eine kritische Grundwellengeschwindigkeit VC, die gleich der Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer unendlich kleinen Welle in der Strömung 1st. Die Grundwellengeschwindigkeit VC beträgt
/g«e, wobei e die Waesertiefe und g die Beschleunigungskonstante für den freien Fall 1st.
tangentiale Diese Wasserströmung läßt eich durch daläj^Xnairömen der
geneigten Fläche mit Wasser aus einer Rohrleitung mit
109882/0043
8AO ORlGiNAu
einer ausreichend kleinen Wassertiefe ε und einer Geschwindigkeit
V erzeugen, die nennenswert höher als die Grundwellengeschwindigkeit
ist, so daß eine schießende Strömung zustandekommt.
Das Starten der Wasserströmung erfolgt in vorteilhafter Weise bei schwach geneigter Fläche, die dann in zunehmendem
jf-iaße stärker geneigt wird. Dies läßt sich gleichermaßen
auch aus einem Hochbehälter heraus durch schneite öffnen der die Wasserströmung erzeugenden Rohrleitung bewerkstelligen.
Man kann aber auch bei einer verhältnismäßig großen Wassertiefe der Strömung eine fließende Strömung erzeugen, die
den Schwimmsport ermöglicht, wobei die Strömungsgeschwindigkeit kleiner als die Grundwellengeschwindigkeit ist und dem
jeweiligen Schwimmer angepaßt ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend
an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 einen Schnitt durch das Wassersportgerät in einer eisten Ausführungsform,
Pign. 2a
und 2 b Grundrisse der einen und der anderen Hälfte
4es Geräts in Flg. 1 längs des Schnittes 2-2 in Fig. 1,
109882/00Z3 ' bad
„.. H,
Pig. 3 der Grundriß einer Gleitfläche,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
des Wassersportgerätes,
Flg. 6 das Wassersportgerät gemäß Flg. 5 in stark geneigter Lage,
Flg. 7 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform,
Fig. 7b eine Detailansicht der Fig. 7 und
Flg. 8 eine schematische Schnittansicht einer weiteren
Ausführungsform zum Zuleiten des Wassers.
Das erfindungsgemäße Sportgerät besteht gemäß den Fign. 1 und 2a, 2b aus einer Fläche 1 und einer Düse 2, aus welcher
Wasser strömt, so daß sich auf der Fläche 1 eine Wasserströmung mit freier Oberfläche 3 bildet, die eine
bestimmte Strömungsgeschwindigkeit und bestimmte Wassertiefe e aufweist. Die Wasserströmung, die ohne Anwesenheit
eines Sportlers im wesentlichen ungestört ist, verringert
109882/0043
Ihre Geschwindigkeit beim Hochlaufen längs der geneigten
Fläche 1, wobei die Wassertiefe e kontinuierlich zunimmt. Die Viassertiefe kann aber auch in der Nähe des Gipfels
plötzlich ansteigen, was jedoch - wegen der damit verbundenen StrömungsVerluste - tunlichst zu vermeiden ist. Der
freie Wasserspiegel erreicht die Höhe 4. Die schräg geneigte Fläche 1 ist in der dargestellten Weise konkav gekrümmt.
Die Wasserrückleitung in einem geschlossenen Kreislauf erfolgt durch schlitzartige öffnungen 5, durch Bälge 6, die
Kammer 7 und die Leitung 8. In der Leitung 8 wird das Wasser durch eine Purapeinrichtung wie die beiden Propeller 9
beschleunigt.
Die Fläche 1 bildet zusammen mit den Seitenwänden 10, die
vorzugsweise aufblasbar oder/und durchsichtig sind, eine Wanne, die mittels einer bekannten Hubeinrichtung 11 um
eine Achse 12 geschwenkt werden kann. In Fig« 1 lind mehre- "
re Lagen der Fläche 1 mit a, b und c bezeichnet.
ί Der Antrieb der Propeller 9 erfolgt durch einen oder men- j
rere Motoren 13· Anstelle dieser Motoren kann auch ein Walzenpaar vorgesehen sein, das von den getriebenen Rädern
eines Fahrzeugeε angetrieben wird.
109882/QCU3
Das Gerät hat außerdem Anschlußstellen I1J für Halteseile
18 und Anzeigegeräte 15 für die Anzeige der Wassergeschwindigkeit am Düsenaustritt und für die Anzeige der
Neigung der Fläche 1.
In den Fign. 3 und 4 ist eine Gleitfläche 16 dargestellt s
die vorzugsweise mit Führungskanten 20 versehen ist.
Solche Wasserskier sind an sich bekannt. Ihre Abmessungen können aber im Hinblick auf die vorliegende Anwendung
entsprechend abgeändert sein.
Mit Hilfe solcher Wasserskier kann der Sportler alle Phasen des Wasserskilaufs von kleiner Geschwindigkeit
bis zur vollen Fahrt in den Stellungen zwischen a und b der Fläche 1 simulieren wobei er das Halteseil 18 benützt.
Bei stärkerer Neigung der Fläche zwischen den Lagen b und c erfolgt der übergang zum freihändigen
Wasserskilauf bzw. zum Wellenreiten. Hierbei kann der Sportler ohne Haltesei#l durch Gewichtsverlagerung auf
der oder den Gleitflächen nicht nur das Gleichgewicht halten, sondern auch durch verschiedene Anstellwinkel
der Gleitfläche bzw. der Gleifcflächen Stellen hoher
Wassergeschwindigkeit in Düsennähe, oder aber solche
geringerer Geschwindigkeit und größerer Wassertiefe, die von der Düse in größerer Entfernung liegen, auf-
- 8 109882/0043
die suchen. In allen Fällen ist dabei/Anströmgeschwindigkeit an den Gleitflächen größer als die Grundwellengeschwindigkeifc
fg»e.
Der Wasserskilauf in den Lagen a bis b vollzieht sich also im Gegensatz zum Bekannten an einer Art Wellenhang.
Bei geringer Neigung der Fläche 1, also in der Lage a ™
und bei vergrößerter Wasserfüllung des Sportgerätes bis fast zum oberen Rande der Seitenwände 10 kann der Sportler
bei verminderter Wassergeschwindigkeit ohne Gleitflächen ein Dauerschwimmtraining auf kleinem Raum durchführen.
Ein oder mehrere Gitter bzw. perforierte Platten oder Netze 17 verzögern die Strömungsgeschwindigkeit
unci verölelchricIßlr:Gn j?ie
g·- auf die SchwinimgeschwindigkeityilFer den" gesamten
Strömungsquerschnitt.
Die Strömungsgeschwindigkeit kann also durch die Gitter 17» aber auch durch entsprechende Einstellung der Antriebe
13, durch teilweises Abdecken der Öffnung 5, durch unterschiedliche
Wasserfüllung und dgl. oder durch Kombination dieser Möglichkeiten erfolgen. Die Strömungsgeschwindigkeit
hinter den Gittern 17 ist dabei kleiner als die Grundwellengeschwindigkeit .
- 9 109882/0043 e«> «·»*■
Die quer angeordneten Seile 19 verhindern, daß der
bei äug üburi ~ ei ο 3 :. eile nre ice ns
Sportleiy^zu nahe an die Düse 2 gelangen kann.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Pign. 5 und 6 sind
gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
Die Neigung der schrägen konkaven Fläche 1 erfolgt durch Schwenken des ganzen Gerätes um die Achse 12a bzw. 12'
mittels der Hubeinrichtung 11a bzw. 11'. Ferner ist eine Kammer 21 vorgesehen, die in der geneigten Lage der
Fläche 1 gemäß Fig. 6 mit Wasser gefüllt ist, während
bei der für das Dauerschwimmen notwendigen flachen Lage des Gerätes gemäß Fig. 5 das Wasser aus der Kammer 21
mittels der Pumpe 22 der Leitung 23 und ein jetzt geöffnetes Absperrorgan 24 in den Wasserkreislauf gefördert
ist und somit die Wassertiefe in der durch die Seitenwände 10 gebildeten Wanne vergrößert ist . Anstelle der
Pumpe 22 kann auch das Hochpumpen in den Wasserkreislauf vom Antrieb 93 13 durchgeführt werden, wenn die Leitung
23 an einer Stelle sehr hoher Strömungsgeschwindigkeit des Kreislaufes angeschlossen ist.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fign. 5 und 6 ist
die obere Wand 25 der Düse 2 schwenkbar angeordnet, um
die vergrößerte Wassermenge bei verminderter Geschwindigkeit durchzulassen und um das Metz 17 besser anzuströmen.
- 10 10 9 8 8 2/0043 BAD original
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fign. 1 und 6 reicht die Leistung des Antriebes S3 13 nicht aus, um
in stark geneigter Lage der Fläche 1 den Wasserkreislauf zu starten. Der Start erfolgt vielmehr bei geringer
Neigung der Fläche 1. Bei der anschließenden stetigen Vergrößerung der Neigung bleibt der Wasserkreislauf dann
erhalten.
Eine weitere Ausführungsform des Gerätes ist in Fig. 7
dargestellt. Dieses Gerät ist insbesondere für öffentliche Badeanstalten, also für größere Ausführungen geeignet
.
Vor dem Start des in Fig . 7 gezeigten Gerätes ist die Düse 2 beispielsweise durch die schwenkbare heruntergeklappte
Düsenwand 25 (gestrichelte Lage) geschlossen. Eine in der Rückleitung 8 befindliche öffnung ist durch
eine Klappe 26 geschlossen. Der zwischen den Seitenwänden 10 befindliche Raum 27 ist durch eine Leitung
und durch ein Absperrorgan 29 oder durch eine Pumpe 30 entwässert .
Nach dem Einschalten der Motoren 13 erfolgt der Start des Kreislaufes durch schnelles öffnen der Düse 2 durch
Hochklappen der Düsenwand 25 . Dabei strömt Wasser kurz-
- 11 109882/0043
BAD ORIGJNAL
AX
zeitig vom Schwimmbecken J>6 der Badeanstalt, ggfs. auch
aus einem anderen hochliegenden Behälter mit dem Wasserstand 31 durch die Düse 2S bildet auf der Fläche 1 die erwünscht
c Ii3 eßenue
Wasserströmung «*»■ und erreicht die Höhe k. Das Wasser
strömt durch die Schlitze 5 in den Rücklauf, wird von den Propellern 9 beschleunigt Λ gelangt in die Rückleitung
8 und öffnet die Klappe 26 von selbst, so daß der Wasserkreislauf hergestellt ist.
Das schnelle öffnen und Schließen der Düse 2 durch die
Düsenwand 25 erfolgt zweckmäßigerweise durch Betätigung einer Klappe 32, die den oberhalb der Düsenwand 25 befindlichen
Raum 33 entweder mit einem Wasserausfluß 3k oder mit einer unter hohem Druck stehenden öffnung 35
verbindet.
Ist der Antrieb 13 eine Wasserkraftmaschine wie eine Turbine, so stellen kl und k2 die Anschluß- bzw. Abflußleitung
der Turbine dar. Anstelle der Turbine und der Propeller 9 kann auch eine einfache Strahlpumpe verwendet
werden, die als Treibmittel das verfügbare Wasser benützt, das mit hoher Geschwindigkeit durch eine Düse koaxial in
den Kanal 8 eintritt. Dies ist in Fig. 8 dargestellt. Die Zuführungsleitung für die Düse ist mit k3 bezeichnet.
- 12 -
1 0 9 8 B ^ / 0 (U 3
ORIGINAL
Den Antrieb mittels einer Turbine oder einer Strahlpumpe wird man wählen, wenn bei einem ausreichend großen Gefälle
die im Gefälle verfügbare Wassermenge kleiner als die durch die Düse 2 strömende Wassermenge ist. Hat man
jedoch ein Gefälle zur Verfügung, dessen Wassermenge gleich der durch die Düse 2 tretenden Wassermenge ist, so
erübrigen sich in Fig. 7 die Rückleitung 8 und der Antrieb 9, 13 sowie die Klappe 26. So kann das Sportgerät auch
in eine Gefällestufe eines natürlichen Wasserlaufes eingebaut werden. Das Gefälle muß mindestens gleich dem
Höhenunterschied von 31 auf k sein.
In Fig. 7b ist dargestellt, wie ein auf einer Gleitfläche
liegender Sportler durch wahlweises Eintauchen seiner Füße in die Wasserströmung seine Lage an der Fläche 1 verändern
kann.
In allen Ausführungsbeispielen erfolgt die Erwärmung des Wassers durch die Verlustleistung der Propeller 9 · Bei
Verwendung einer Wärmekraftmaschine als Antrieb kann auch die Kühlleistung der Maschine zum Erwärmen des Wassers
verwendet werden.
Der Vorteil des Sportgerätes besteht in seiner universellen Verwendbarkeit (mit und ohne Gleitflächen, mit und ohne
- 13 109882/0043
Halteseile). Ein weiterer Vorteil besteht in der verhältnismäßig geringen Antriebsleistung, da sich beim
Hochlaufen des Wassers auf der ansteigenden Fläche 1 die kinetische Energie des Wassers in potentielle
Energie umwandelt, die beim Zurückströmen wieder gewonnen wird, so daß vor den Propellern 9 schon eine
Druckerhöhung stattfindet. Die Antriebsleistung dient also nur zur Deckung der Strömungsverluste im Kreislauf,
zu denen auch die durch die Anwesenheit des Sportlers verursachten Verluste zählen.
Ein weiterer Vorteil besteht in dem verhältnismäßig geringen Platz- und Wasserbedarf und daher der leichten
Wassererwärmungsmöglichkeit. Dies erleichtert den Einbau in ein Gebäude und ermöglicht einen ganzjährigen
Betrieb. Anfängern können alle Erleichterungen, wie große Gleitflächen, kleine Wassergeschwindigkeiten und
geringe Neigungen sowie Halteseile gegeben werden. Dem Geübten kann durch kleine Gleitflächen, hohe Wassergeschwindigkeiten
und starke Neigungen, sowie durch schnelle Änderungen der öffnung der Düse 2, durch Weglassen des
Halteseiles und dgl. ein schwieriges und abwechslungsreiches Programm geboten werden.
109882/0043
Claims (1)
1. Wassersportgerät zum Ausüben von Wellenreiten und/oder Wasserskilaufs gekennzeichnet durch eine gegenüber der
Waagrechten schräg nach oben geneigt angeordnete Fläche (I)5 auf der eine aufwärts gerichtete Wasserströmung
ausgebildet ist, deren Strömungsgeschwindigkeit größer als die Grundwellengeschwindigkeit ig*e ist.
2. Gerät nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß die
Fläche (1) konkav gekrümmt ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigung der Fläche durch Schwenken um eine waagrechte Achse (12, 12a, 12') veränderbar ist.
109 ft« //(J O 4 3
BAD ORIGINAL
k. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis ~jt dadurch
gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Wasserströmung eine Düse (2) nahe dem unteren Ende der Fläche (1)
vorgesehen ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Düsenquerschnitt veränderbar ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines wenigstens
teilweise geschlossenen Wasserkreislaufs eine Rückleitung (6, 7, 8) zur Düse (2) vorgesehen ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Rückleitung (6, 7, 8) eine Pumpe (9) angeordnet ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) hydraulisch insbesondere durch eine
Turbine angetrieben ist.
9. Gerät nach Anspruch S3 dadurch gekennzeichnet., daß
für den Antrieb der Turbine ein Gefälle dient.
BAD ORIGINAL
10. Gerät nach Anspruch S3 dadurch gekennzeichnet, daß für
den Wasserkreislauf eine Wasserstrahlpumpe vorgesehen ist.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet3 daß zur
Erzeugung der Antriebsenergie für die Wasserstrahlpumpe ein Gefälle dient.
12. Gerät nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß die
Pumpe (9) von einer 'Wärmekraftmaschine angetrieben ist,
deren Verlustwärme zum Aufwärmen des Wassers dient.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der Wasserströmung ein Gefälle dient.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis Ik3 dadurch gekenn- j
zeichnet, daß zur Ausbildung einer gleichmäßigen und verzögerten Wasserströmung, deren Geschviindigkeit kleiner
als fg*e ist und sich daher für das Schwimnen eignet,
ein entfernbares Gitter (17) oder dgl. vorgesehen ist.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis Ik3 gekennzeichnet
durch eine oberhalb des höchsten V/assers tandes der V.'asserströmung
auf der Fläche (1) befindliche l/asserreserve,
die mit dem unteren Teil der Fläche (1) schnell verbindbar i3t.
1 09882 7θΌ 43 BAD
At
Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR117810 | 1967-08-11 | ||
FR117810A FR1539959A (fr) | 1967-08-11 | 1967-08-11 | Appareil de sport nautique |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1703746A1 true DE1703746A1 (de) | 1972-01-05 |
DE1703746B2 DE1703746B2 (de) | 1976-12-02 |
DE1703746C3 DE1703746C3 (de) | 1977-07-14 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0096216A2 (de) * | 1982-06-07 | 1983-12-21 | Otto Frenzl | Verfahren zur Ausübung von Wassergleitsportarten, bei dem Wasser über eine ansteigende Bodenfläche aufwärts geleitet wird, und Wassersporteinrichtung zu dessen Durchführung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0096216A2 (de) * | 1982-06-07 | 1983-12-21 | Otto Frenzl | Verfahren zur Ausübung von Wassergleitsportarten, bei dem Wasser über eine ansteigende Bodenfläche aufwärts geleitet wird, und Wassersporteinrichtung zu dessen Durchführung |
EP0096216A3 (en) * | 1982-06-07 | 1984-07-18 | Otto Frenzl | Method of preventing an upward water stream from breaking too soon because of an accumulation of water braked by its friction against the walls of water sport equipment, and equipment for carrying out the method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1539959A (fr) | 1968-09-20 |
US3598402A (en) | 1971-08-10 |
DE1703746B2 (de) | 1976-12-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FRENZL, OTTO, DR.-ING., IGLS, AT |
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