DE4404475A1 - Gleitkörper, insbesondere Ski oder Gleitkufe - Google Patents
Gleitkörper, insbesondere Ski oder GleitkufeInfo
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C5/00—Skis or snowboards
- A63C5/06—Skis or snowboards with special devices thereon, e.g. steering devices
- A63C5/075—Vibration dampers
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gleitkörper, insbesondere einen Ski
oder eine Gleitkufe, wie sie bei Geräten und Fahrzeugen
verwendbar sind, insbesondere für Schnee-, Eis- aber auch
Wassersport.
Wesentlich für die Gleitfreundlichkeit sowie für die Richtungs
stabilität bzw. für die Lenkbarkeit oder Manövrierbarkeit und
auch für die Haltbarkeit gegen stoßartige und schwingende
Belastungen ist das Schwingungsverhalten des Körpers bzw. seiner
mit dem Gleitmedium in Wechselwirkung tretenden Außenteile.
Gemäß üblicher Technik wird dabei im wesentlichen nur auf das
Schwingungsverhalten in sehr niedrigen Frequenzbereichen Bedacht
genommen. Damit lassen sich großräumige bzw. makroskopische
Erscheinungen berücksichtigen, was jedoch bisher Wünsche nach
verschiedenen Optimierungen offen gelassen hat.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von hinsichtlich
der vorgenannten Gesichtspunkte weiter verbesserten Gleitkörpern.
Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung ist dabei die
Berücksichtigung mittlerer und höherer Frequenzbereiche bzw.
Eigenschwingungsfrequenzen und vor allem des Resonanzspektrums in
diesen Bereichen.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist bestimmt
durch die Merkmale der unabhängigen und nachgeordneten Patent
ansprüche. Die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche beruhen auf
einer gemeinsamen erfinderischen Idee und sind jeweils für sich,
besonders vorteilhaft jedoch in den verschiedenen möglichen
Kombinationen anwendbar. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche
stellen erfindungswesentliche Bestandteile bzw. Weiterbildungen
dar.
Ein Kennzeichen der Erfindung besteht in wenigstens einer schwingungsaktiven
Gliederung mit mindestens einer Aufeinanderfolge von ausgezeich
neten Raum-, Flächen- oder Linienbereichen, die mindestens einen
jeweils in Bezug auf wenigstens einen Nachbarbereich oder
innerhalb eines Bereiches selbst unterschiedlich bemessenen bzw.
verteilten Schwingungsparameter, insbesondere die örtliche Raum-
oder Flächen-Massendichte, Biege-Verformungssteifheit oder
Dämpfung, aufweisen. Vorteilhaft wird dabei wenigstens eine
Aufeinanderfolge einer Vielzahl von ausgezeichneten Bereichen mit
unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern
vorgesehen. Ein wichtiges Merkmal besteht ferner darin, daß
mindestens eine periodische Aufeinanderfolge von ausgezeichneten
Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten
Schwingungsparametern vorgesehen ist. Insbesondere kommt
mindestens eine sich im wesentlichen längs einer Oberfläche des
Gleitkörpers erstreckende Aufeinanderfolge von ausgezeichneten
Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten
Schwingungsparametern in Betracht, die z. B. mindestens eine sich
im wesentlichen im Inneren des Gleitkörpers erstreckende
Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unter
schiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern und
insbesondere mindestens eine sich mehrdimensional bzw. in eine
Mehrzahl von Raum- oder Flächenrichtungen erstreckende Aufein
anderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich
bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern umfassen kann.
In Weiterbildung der Erfindung sind den verschiedenen Dimensionen
bzw. Raum- oder Flächenrichtungen, in denen sich eine Aufein
anderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich
bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern erstreckt,
mindestens teilweise unterschiedliche Abstandsfolgen zwischen
diesen ausgezeichneten Bereichen und/oder unterschiedliche
Schwingungsparameter-Veränderungen von Bereich zu Bereich
zugeordnet, wobei insbesondere die ausgezeichneten Bereiche
unterschiedlicher Schwingungsparameter in wenigstens einer
Fläche, insbesondere einem Oberflächenabschnitt, des Gleitkörpers
reihenförmig oder rasterförmig verteilt angeordnet sind.
Die ausgezeichneten Bereiche unterschiedlicher Schwingungs
parameter können in wenigstens einem Oberflächenabschnitt
und/oder wenigstens einem Wandungsabschnitt eines Hohlraumes des
Gleitkörpers bzw. längs wenigstens einer Kante des Gleitkörpers
verteilt angeordnet sein. In weiterer Ausgestaltung umfassen die
ausgezeichnete Raum-, Flächen- oder Linienbereiche wenigstens
einen Abschnitt mit in Bezug auf mindestens einen Teil seiner
Umgebung höheren Werten eines Schwingungsparameters oder mehrerer
derselben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Abschnitte mit in
Bezug auf mindestens einen Teil ihrer Umgebung höheren Werten
wenigstens eines Schwingungsparameters, insbesondere der auf die
Flächeneinheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der
örtlichen Verformungssteifheit, durch Erhebungen innerhalb einer
Gleitkörperoberfläche vorgesehen, die insbesondere rippen-,
wellen- oder kuppenförmig und vorzugsweise als Aufsatzelemente im
Bereich einer Gleitkörperoberfläche ausgebildet sind. Eine
bevorzugte Ausführung sieht vor, daß Abschnitte mit in Bezug auf
mindestens einen Teil ihrer Umgebung höheren Werten wenigstens
eines Schwingungsparameters, insbesondere der auf die Flächen
einheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen
Verformungssteifheit, durch Einbettungselemente innerhalb eines
Grundmaterials gebildet sind. Diese Einbettungselemente können
z. B. aus mindestens einem von einem Grundmaterial unter
schiedlichen Material bestehen, insbesondere aus Material höherer
Dichte bzw. höheren Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus
Schwermetall.
Eine wichtige Weiterbildung sieht vor, daß Raum- oder Flächen
bereiche vorgesehen sind, die wenigstens einen Abschnitt mit in
Bezug auf mindestens einen Teil seiner Umgebung niedrigeren
Werten eines Schwingungsparameters oder mehrerer derselben
aufweisen, insbesondere Abschnitte mit in Bezug auf mindestens
einen Teil ihrer Umgebung niedrigeren Werten wenigstens eines
Schwingungsparameters, insbesondere der auf die Flächeneinheit
bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen Verfor
mungssteifheit.
Zum Beispiel sind solche Abschnitte als Ausnehmungen oder Durchbrechungen
innerhalb einer Gleitkörperoberfläche ausgebildet, insbesondere
auch als Einsenkungen in Form von Kerben oder Kalotten. Wesent
lich ist auch die Möglichkeit, die Abschnitte mit in Bezug auf
mindestens einen Teil ihrer Umgebung niedrigeren Werten
wenigstens eines Schwingungsparameters, insbesondere der auf die
Flächeneinheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der
örtlichen Verformungssteifheit, durch Einbettungselemente
innerhalb eines Grundmaterials zu verwirklichen. Solche
Einbettungselemente können aus mindestens einem von einem
Grundmaterial unterschiedlichen Material bestehen, insbesondere
aus Material niedrigerer Dichte bzw. niedrigeren Elastizitäts
moduls, vorzugsweise aus Leichtmetall.
Ein weiterführender Erfindungsgedanke ist gekennzeichnet durch
mindestens eine schwingungsaktiv gegliederte Oberflächenschicht
bzw. mindestens einen Schichtabschnitt, insbesondere in Form
einer Granulat-, Lack- und/oder Folienbeschichtung, vorzugsweise
mit Metallgehalt.
Erfindungswesentlich ist ferner eine Ausführung, bei der
mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven Gliederung die
Mittenabstände aufeinanderfolgender ausgezeichneter Raum-,
Flächen- oder Linienbereiche oder die Abstände zwischen
bestimmten Abschnitten innerhalb aufeinanderfolgender ausgezeich
neter Bereiche wenigstens annähernd gleich bemessen sind.
Dabei ist es oft ausreichend und vorteilhaft einfach, wenn
mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven Gliederung die
Extremal- oder Mittelwerte oder die Verteilung der Werte
mindestens eines Schwingungsparameters in jeweils aufeinander
folgenden ausgezeichneten Bereichen wenigstens annähernd gleich
bemessen sind. Zur Optimierung ist es jedoch im allgemeinen
angezeigt, mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven
Gliederung die Mittenabstände aufeinanderfolgender ausgezeich
neter Bereiche oder die Abstände zwischen bestimmten Abschnitten
innerhalb aufeinanderfolgender ausgezeichneter Bereiche bezüglich
einer vorgegebenen Folgerichtung variant zu bemessen.
Dabei können mit bestimmten, je nach Anwendungsbedingungen
vorteilhaften Effekten mindestens in einem Teil einer
schwingungsaktiven Gliederung die Mittenabstände aufeinander
folgender ausgezeichneter Bereiche oder die Abstände zwischen
bestimmten Abschnitten innerhalb aufeinanderfolgender ausgezeich
neter Bereiche in einer Folgerichtung progressiv oder degressiv
variant bemessen werden. Wiederum kann es hier wesentlich sein,
mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven Gliederung die
Extremal- oder Mittelwerte oder die Verteilung der Werte
mindestens eines Schwingungsparameters in jeweils aufeinander
folgenden ausgezeichneten Bereichen bezüglich einer vorgegebenen
Folgerichtung variant zu bemessen, und zwar mit speziellen
Wirkungen bezüglich einer vorgegebenen Folgerichtung progressiv
oder degressiv variant, insbesondere z. B. in Form einer
wenigstens abschnittsweise gleichsinnig varianten Abstands- bzw.
Wertefolge. Insbesondere kommt auch eine wenigstens abschnitts
weise oszillierend variante Abstands- bzw. Wertefolge in
Betracht. Eine besonders wesentlich Variante besteht in diesem
Zusammenhang darin, daß die ausgezeichneten Bereiche eine
Gesamt- und/oder Teilabmessung des Gleitkörpers entsprechend den
Werten einer vorgegebenen Reihe unterteilen.
Eingehende Untersuchungen und praktische Versuche haben gezeigt,
daß die Abstands- und/oder Unterteilungs- und/oder Wertefolge
wenigstens annähernd entsprechend einer harmonischen, in
besonderen Fällen gegebenenfalls entsprechen einer geometrischen
Reihe zu bemessen ist.
Eine sprunghafte Weiterbildung der Erfindungsgedanken besteht
darin, wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung vorzusehen,
die mindestens eine sich linienförmig, flächenhaft oder räumlich
erstreckende Überlagerungsstruktur aus wenigstens zwei Abstands-
und/oder Unterteilungs- und/oder Wertefolgen enthält. Dabei kann
in spezieller Ausformung dieses Merkmals wenigstens eine
schwingungsaktive Gliederung mit mindestens einer sich linien
förmig, flächenhaft oder räumlich erstreckenden Überlagerungs
struktur vorgesehen werden, die wenigstens zwei Äquidistanz
folgen enthält.
Die Werte und/oder Verteilung mindestens eines Schwingungs
parameters in den aufeinanderfolgenden ausgezeichneten Bereichen
können z. B. innerhalb jeweils einer Äquidistanzfolge wenigstens
annähernd gleich bemessen sein, vorzugsweise werden diese Werte
jedoch wenigstens abschnittsweise entsprechend mindestens einer
harmonischen oder mindestens einer geometrischen Reihe oder
entsprechend einer Überlagerung solcher Reihen bemessen.
Besonders eingehend sind die Erfindungsmerkmale an Skiern bzw.
Gleitkufen untersucht und optimiert worden. Dabei hat es sich als
wesentlich erwiesen, daß wenigstens eine schwingungsaktive
Gliederung mit mindestens einer sich in Längs- bzw. Laufrichtung
des Ski- oder Kufenkörpers erstreckenden Aufeinanderfolge von
ausgezeichnet Raum- und/oder Flächen- und/oder Linienbereichen
mit jeweils mindestens einem in Bezug auf wenigstens einen
Nachbarbereich oder innerhalb eines Bereiches selbst unterschied
lich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparameter verwirklicht
ist.
Die Erfindung wird weiter anhand von in den Zeichnungen
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
In Fig. 1 ist eine mit einer Gleitkörperwandung RB schubfest
verbundene Versteifungsrippe in Form eines langgestreckten
Schwingelementes SE angedeutet. Neben seiner statischen Trag
funktion zur Verstärkung des Gleitkörpers hat dieses Element als
Bestandteil des Gesamtkörpers wesentlichen Einfluß auf das
Resonanzspektrum und das Einschwingverhalten. Speziell ist hier
eine über die Balkenlänge ungleichförmig verteilte Gliederung G
des Längsprofils vorgesehen, die aus einer hinsichtlich der
Profilhöhe additiven Überlagerung von vier äquidistanten Reihen
folgen R1 bis R4 besteht. Jede dieser Reihenfolgen umfaßt
Bereiche A1 bzw. A2 bzw. A3 bzw. A4 erhöhter Biege-Verformungs
steifheit sowie mit letzteren alternierend angeordnete Bereiche
B1 bzw. B2 usw. verminderter Biege-Verformungssteifheit. In den
versteiften Bereichen liegt wegen des größeren Balkenquer
schnitts auch eine größere Schwingmassenbelegung vor, sofern
nicht durch zusätzliche Maßnahmen - etwa eine Verminderung der
Profilbreite oder eine Verminderung der Querschnittsfläche im
mittleren Bereich der Querschnittshöhe, z. B. in Form von Aus
sparungen oder Durchbrechungen - eine Kompensation oder sogar
Überkompensation dieser Massenvergrößerung vorgenommen wird.
Das Schwingungsbild eines Resonanzkörpers besteht im allgemeinen
aus einer vielfältigen Überlagerung von stehenden Wellen unter
schiedlicher Wellenlänge und Amplitude. In den Knotenbereichen
herrscht dabei eine geringe bzw. verschwindende, in den Bauch
bereichen eine maximale, elastische Biegeverformung. In den
Bereichen erhöhter bzw. verminderter Biegesteifheit wird infolge
dessen die Ausbildung von Schwingungsknoten bzw. Schwingungs
bäuchen begünstigt. Während nun eine einfache, äquidistante
Verteilung von Bereichen erhöhter und verminderter Steifheit die
Ausbildung einer stehenden Welle nur konzentriert im Bereich
einer Resonanzfrequenz begünstigt, womit allerdings bereits
gewisse, erstrebte Betonungen innerhalb des Resonanzspektrums
erreichbar sind, ermöglicht die Überlagerung verschiedener
äquidistanter Reihenfolgen von Bereichen erhöhter und vermin
derter Steifheit eine Hervorhebung eines entsprechenden Frequenz
bandes.
Durch Wahl der Distanzwerte D1, D2 usw. (siehe Fig. 1) der ein
ander überlagerten Reihenfolgen und ihres gegenseitigen Verhält
nisses lassen sich die Bereiche des Resonanzspektrums, in denen
die Betonungen erscheinen, weitgehend gezielt und reproduzierbar
einstellen. Im Interesse eines ausgeglichenen Spektralverlaufes
und einer gezielten Einstellung kontinuierlicher Übergänge
können die Steifheitsdifferenzen innerhalb der einzelnen Reihen
folgen unterschiedlich bemessen werden, vorteilhaft in der Weise,
daß diese Differenzen von Reihenfolge zu Reihenfolge gleich
sinnig zum Distanzwert abgestuft sind. Eine solche Ausführung ist
in Fig. 1 durch die in ausgezogener Linie wiedergegebene Profil
kontur angedeutet. Die Teilkonturen der Folgen R1 und R2 sind
dazu strichliert angedeutet. Andererseits kann die Steifheits
differenz im Interesse besonders weicher Übergänge auch inner
halb jeweils einer Reihenfolge variiert werden, etwa in der
Weise, daß sie von einem Mittelpunkt des Schwingelementes oder
eines Schwingelementabschnitts ausgehend nach beiden Seiten hin
abnimmt. Es ergibt sich dann beispielsweise eine Gliederung G1,
wie sie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist.
Fig. 2 zeigt ein plattenförmiges Schwingelement SE2 mit Über
lagerungsgliederung G3 an beiden Oberflächenseiten. Diese
Gliederungen entsprechen in ihrem Querschnittsprofil der bereits
erläuterten Kanten-Überlagerungsgliederung G gemäß Fig. 1. Die
Bereiche erhöhter bzw. verminderter Biegesteifheit bilden hier
eine Schar von nebeneinanderliegenden, langgestreckten Kämmen
bzw. Mulden, die quer zu ihrer Längsrichtung Überlagerungs
reihenfolgen der erläuterten Art bilden.
Fig. 3 stellt in schematischer Weise die Möglichkeit einer
weiter verfeinerten Oberflächen-Überlagerungsgliederung dar,
nämlich in Form zweier sich auf einer Oberflächenseite eines
plattenförmigen Schwingelementes SE3 kreuzenden Scharen von
kammförmigen Bereichen A1, A2, A3 erhöhter Biegesteifheit, die
zwei Überlagerungsgliederungen G3 und G4 nach Art von Fig. 2
bilden. Zwischen den kammförmigen Bereichen ergeben sich mulden
förmige Oberflächenbereiche verminderter Biegesteifheit, die
der Übersichtlichkeit halber nicht näher beziffert sind.
Gliederungen dieser Art erlauben eine gezielte Beeinflussung
der zweidimensionalen, stehenden Wellengebilde und kommen mit
großer Wirksamkeit insbesondere für ausgedehntere Resonanz
gebilde in Betracht.
Wenn bei dünnwandigen Plattenresonatoren Stellen mit besonders
geringer verbleibender Querschnittsdicke vermieden werden sollen,
so empfiehlt sich die kreuzende Anordnung je einer Kamm-Mulden
gliederung auf beiden Oberflächenseiten der Platte.
Entsprechende Gliederungseffekte können grundsätzlich auch mit
Hilfe einer ungleichförmigen Massenverteilung erzielt werden,
und zwar insbesondere bei Plattenresonatoren. Unter Annahme
einer gleichförmigen Verteilung der Verformungssteifheit kehren
sich dabei die bevorzugten Lagen von Wellenknoten und Wellen
bäuchen um, d. h. im Bereich erhöhter Schwingmasse ergeben sich
bevorzugt Wellenbäuche, im Bereich verminderter Schwingmasse
Wellenknoten. Selbstverständlich müssen die Rand- und Einspann
bedingungen des Schwingelementabschnitts mit einer solchen
Ausbildung vereinbar sein, was aber auch für die Steifheits
gliederungen in sinngemäßer Weise gilt. Unter Beachtung dieser
Verhältnisse sind mit Vorteil auch kombinierte Steifheits- und
Massengliederungen anwendbar. Im übrigen treten - wie bereits
angedeutet - ungleichförmige Massenverteilungen im allgemeinen
auch bei einer ungleichförmigen Steifheitsverteilung auf. Bei
der allgemein anzuwendenden Steifheitsvariation durch entspre
chende Bemessung der Querschnittshöhe eines Biegeschwingers
tritt jedoch die Wirkung der Massenerhöhung im Bereich erhöhter
Querschnittshöhe relativ zurück, weil die Steifheit infolge
des Zusammenhanges mit dem Querschnitts-Flächenträgheitsmoment
mit einer höheren Potenz der Querschnittshöhe wirksam wird. Die
Massenzunahme kann dann vielfach vernachläßigt werden, stört
aber jedenfalls im allgemeinen nicht.
Andererseits lassen sich Massengliederungen ohne wesentliche
Beeinflussung der Steifheit auch herstellungstechnisch günstig
mit Hilfe von innerhalb der schwingenden Oberfläche allseitig
umgrenzten, also fleckförmigen Erhöhungen bzw. Vertiefungen
erzielen. Dazu können letztere insbesondere auch in Form von
Durchbrechungen geringerer Flächenausdehnung innerhalb eines
plattenförmigen Schwingelementes ausgeführt werden, während für
die Bereiche erhöhter Schwingmassenbelegung vorteilhaft die
Anbringung von Zusatzmassen in Betracht kommt. Auf diese Weise
lassen sich insbesondere auch Steifheits- und Massengliederungen
in einer Anordnung mit gegenseitig verstärkender Wirkung
vereinigen.
Fig. 4 zeigt eine sich über die Oberfläche eines plattenförmigen
Schwingelementes SE4 erstreckende, rasterförmige Massengliederung
G5 mit z. B. kreisförmigen Bereichen AA1, AA2, . . . erhöhter
Schwingmasse und ebensolchen Bereichen BB1, BB2, . . . vermin
derter Schwingmasse. Diese Rasterverteilung entspricht in ihrem
Grundaufbau einer zweidimensionalen Gliederung längs sich
kreuzender Linienscharen gemäß Fig. 3.
Fig. 5 zeigt hierzu im Querschnitt die Ausbildung der Bereiche
BB1, BB2, . . . in Form von Löchern innerhalb des dünnwandigen
Plattenelementes und die Ausbildung der Bereiche erhöhter Masse
in Form von Zusatzelementen ZM1, ZM2, ZM3, . . . Letztere
können z. B. als knopfartige Elemente einfacher Form aufgeklebt
werden. Besonders vorteilhaft in der Herstellung ist aber
die an den Elementen ZM2 und ZM3 angedeutete Möglichkeit der
Aufbringung in Form von dünnen Schichten aus Material hoher
Dichte, wofür Schwermetalle und entsprechende Legierungen,
insbesondere auch Edelmetalle, in Betracht kommen. Diese Elemente
lassen sich bequem in Form von Folienabschnitten herstellen und
aufkleben, aber auch in Form von metallgefüllten Formmassen
oder Lacken aufbringen. Letzteres bietet den besonderen Vorteil
herstellungstechnischer Einfachheit.
Die Querschnittsgestaltung einer Versteifungsrippe nach Fig. 6
beruht auf der Erkenntnis, daß auch in relativ kompakten
gebilden relevante Transversalschwingungen im Festkörper auf
treten, im vorliegenden Fall u. a. Biegeschwingungen in verschie
denen Richtungen parallel zur Querschnittsfläche. Stehende Wellen
mit Längsrichtung quer zur Rippenlängsrichtung werden dabei durch
die gemäß Überlagerungsgliederungen G8a, b, c verteilten
Bereiche erhöhter bzw. verminderter Biegesteifheit in ihrer
Ausbildung entsprechend einer harmonischen Reihe begünstigt.
Entsprechende Wirkungen lassen sich mit in den schwingenden
Festkörper eingebetteten Bereichen bzw. Elementen ED höherer
Dichte gemäß der Rippenausführung nach Fig. 7 erzielen, die in
Form von zwei sich rechtwinklig durchdringenden Überlagerungs
gliederungen G9a und G9b angeordnet sind.
Fig. 8 zeigt nochmals eine Versteifungsrippe mit Kanten- bzw.
Querschnitts-Höhengliederung G10a, jedoch mit zu den Enden hin im
Mittel abnehmender Querschnittshöhe sowie mit bogenförmiger
Gesamtausbildung. Zusätzlich zu den genannten Gliederungen G10a
sind an den Flanken der Rippe Überlagerungsgliederungen G10b mit
in Richtung der Rippenhöhe verlaufenden, wellen- bzw. gratartigen
Vertiefungen VT bzw. Erhöhungen EH vorgesehen, und zwar mit
bezüglich der Gliederung G8a in Fig. 6 mit rechtwinklig versetzter
Längserstreckung der Gliederung.
Fig. 9 zeigt eine Überlagerungsgliederung an einem ebenen
Plattenelement mit rippenförmigen Aufsatz-Versteifungselementen
AV. Hier erstreckt sich die Gliederung allein in Richtung quer zu
den Rippen. Die einzelnen Rippen sind hier nur mit den Ordnungs
zahlen 1 bis 8 der entsprechenden Harmonischen bezeichnet, die
dem Nenner des Distanz-Teilungsverhältnisses der betreffenden
Überlagerungsfolge entsprechen. Die Rippenhöhe und damit die
Versteifungswirkung nimmt mit der Ordnungszahl ab, was speziell
nach Anwendungsgegebenheiten zu einem ausgeglichenen Resonanz
verlauf beitragen kann. Eine solche im wesentlichen eindimen
sionale Gliederung begünstigt die Ausbildung von Stehwellen nur
in einer Richtung der Platte.
Abschließend ist hervorzuheben, daß durch die erfindungs
gemäßen Gliederungen - je nach spezieller Ausbildung - nicht nur
eine gezielte Tendenz zur Bildung von Stehwellenknoten bzw.
Stehwellenbäuchen erzielt werden kann. Vielmehr gilt entspre
chendes auch für eine angestrebte Verteilung der Schwingungs
dämpfung. Hierfür sind sinngemäß geeignete Dämpfungselemente in
einer schwingungsaktiven Gliederung einzusetzen.
Claims (38)
1. Gleitkörper, insbesondere Ski oder Gleitkufe, gekennzeichnet
durch wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung mit
mindestens einer Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Raum-,
Flächen- oder Linienbereichen, die mindestens einen jeweils
in Bezug auf wenigstens einen Nachbarbereich oder innerhalb
eines Bereiches selbst unterschiedlich bemessenen bzw.
verteilten Schwingungsparameter, insbesondere die örtliche
Raum- oder Flächen-Massendichte, Biege-Verformungssteifheit
oder Dämpfung, aufweisen.
2. Gleitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine Aufeinanderfolge einer Vielzahl von
ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen
bzw. verteilten Schwingungsparametern vorgesehen ist.
3. Gleitkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine periodische Aufeinanderfolge von
ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen
bzw. verteilten Schwingungsparametern vorgesehen ist.
4. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine sich im wesentlichen
längs einer Oberfläche des Gleitkörpers erstreckende
Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unter
schiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern
vorgesehen ist.
5. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine sich im wesentlichen
im Inneren des Gleitkörpers erstreckende Aufeinanderfolge
von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen
bzw. verteilten Schwingungsparametern vorgesehen ist.
6. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine sich mehrdimensional
bzw. in eine Mehrzahl von Raum- oder Flächenrichtungen
erstreckende Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen
mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungs
parametern vorgesehen ist.
7. Gleitkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
den verschiedenen Dimensionen bzw. Raum- oder Flächenrich
tungen, in denen sich eine Aufeinanderfolge von ausgezeich
neten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw.
verteilten Schwingungsparametern erstreckt, mindestens
teilweise unterschiedliche Abstandsfolgen zwischen diesen
ausgezeichneten Bereichen und/oder unterschiedliche
Schwingungsparameter-Veränderungen von Bereich zu Bereich
zugeordnet sind.
8. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgezeichneten Bereiche unter
schiedlicher Schwingungsparameter in wenigstens einer
Fläche, insbesondere einem Oberflächenabschnitt, des
Gleitkörpers reihenförmig oder rasterförmig verteilt
angeordnet sind.
9. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgezeichneten Bereiche unter
schiedlicher Schwingungsparameter in wenigstens einem
Oberflächenabschnitt und/oder wenigstens einem Wandungs
abschnitt eines Hohlraumes des Gleitkörpers angeordnet sind.
10. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgezeichneten Bereiche unter
schiedlicher Schwingungsparameter längs wenigstens einer
Kante des Gleitkörpers verteilt angeordnet sind.
11. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ausgezeichnete Raum-, Flächen- oder
Linienbereiche vorgesehen sind, die wenigstens einen
Abschnitt mit in Bezug auf mindestens einen Teil seiner
Umgebung höheren Werten eines Schwingungsparameters oder
mehrerer derselben aufweisen.
12. Gleitkörper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
Abschnitte mit in Bezug auf mindestens einen Teil ihrer
Umgebung höheren Werten wenigstens eines Schwingungs
parameters, insbesondere der auf die Flächeneinheit
bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen
Verformungssteifheit, durch Erhebungen innerhalb einer
Gleitkörperoberfläche gebildet sind.
13. Gleitkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen rippen-, wellen- oder kuppenförmig
ausgebildet sind.
14. Gleitkörper nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erhebungen durch Aufsatzelemente im
Bereich einer Gleitkörperoberfläche gebildet sind.
15. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß Abschnitte mit in Bezug auf mindestens
einen Teil ihrer Umgebung höheren Werten wenigstens eines
Schwingungsparameters, insbesondere der auf die Flächen
einheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der
örtlichen Verformungssteifheit, durch Einbettungselemente
innerhalb eines Grundmaterials gebildet sind.
16. Gleitkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einbettungselemente aus mindestens einem von einem
Grundmaterial unterschiedlichen Material bestehen,
insbesondere aus Material höherer Dichte bzw. höheren
Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus Schwermetall.
17. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß Raum- oder Flächenbereiche vorgesehen
sind, die wenigstens einen Abschnitt mit in Bezug auf
mindestens einen Teil seiner Umgebung niedrigeren Werten
eines Schwingungsparameters oder mehrerer derselben
aufweisen.
18. Gleitkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
Abschnitte mit in Bezug auf mindestens einen Teil ihrer
Umgebung niedrigeren Werten wenigstens eines Schwingungs
parameters, insbesondere der auf die Flächeneinheit
bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen
Verformungssteifheit, durch Einsenkungen oder Durch
brechungen innerhalb einer Gleitkörperoberfläche gebildet
sind.
19. Gleitkörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einsenkungen als Kerben oder Kalotten ausgebildet sind.
20. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß Abschnitte mit in Bezug auf mindestens
einen Teil ihrer Umgebung niedrigeren Werten wenigstens
eines Schwingungsparameters, insbesondere der auf die
Flächeneinheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der
örtlichen Verformungssteifheit, durch Einbettungselemente
innerhalb eines Grundmaterials gebildet sind.
21. Gleitkörper nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einbettungselemente aus mindestens einem von einem
Grundmaterial unterschiedlichen Material bestehen,
insbesondere aus Material niedrigerer Dichte bzw. niedri
geren Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus Leichtmetall.
22. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekenn
zeichnet durch mindestens eine schwingungsaktiv gegliederte
Oberflächenschicht bzw. mindestens einen Schichtabschnitt,
insbesondere in Form einer Granulat-, Lack- und/oder
Folienbeschichtung, vorzugsweise mit Metallgehalt.
23. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teil einer
schwingungsaktiven Gliederung die Mittenabstände aufein
anderfolgender ausgezeichneter Raum-, Flächen- oder
Linienbereiche oder die Abstände zwischen bestimmten
Abschnitten innerhalb aufeinanderfolgender ausgezeichneter
Bereiche wenigstens annähernd gleich bemessen sind.
24. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teil einer
schwingungsaktiven Gliederung die Extremal- oder Mittelwerte
oder die Verteilung der Werte mindestens eines Schwingungs
parameters in jeweils aufeinanderfolgenden ausgezeichneten
Bereichen wenigstens annähernd gleich bemessen sind.
25. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teil einer
schwingungsaktiven Gliederung die Mittenabstände aufein
anderfolgender ausgezeichneter Bereiche oder die Abstände
zwischen bestimmten Abschnitten innerhalb aufeinander
folgender ausgezeichneter Bereiche bezüglich einer
vorgegebenen Folgerichtung variant bemessen sind.
26. Gleitkörper nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven Gliederung
die Mittenabstände aufeinanderfolgender ausgezeichneter
Bereiche oder die Abstände zwischen bestimmten Abschnitten
innerhalb aufeinanderfolgender ausgezeichneter Bereiche in
einer Folgerichtung progressiv oder degressiv variant
bemessen sind.
27. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens in einem Teil einer
schwingungsaktiven Gliederung die Extremal- oder Mittelwerte
oder die Verteilung der Werte mindestens eines Schwingungs
parameters in jeweils aufeinanderfolgenden ausgezeichneten
Bereichen bezüglich einer vorgegebenen Folgerichtung variant
bemessen sind.
28. Gleitkörper nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens in einem Teil einer schwingungsaktiven Gliederung
die Extremal- oder Mittelwerte mindestens eines Schwingungs
parameters in jeweils aufeinanderfolgenden ausgezeichnet
Bereichen bezüglich einer vorgegebenen Folgerichtung
progressiv oder degressiv variant bemessen sind.
29. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine wenigstens abschnitts
weise gleichsinnig variante Abstands- bzw. Wertefolge
vorgesehen ist.
30. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine wenigstens abschnitts
weise oszillierend variante Abstands- bzw. Wertefolge
vorgesehen ist.
31. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die ausgezeichneten Bereiche eine
Gesamt- und/oder Teilabmessung des Gleitkörpers entsprechend
den Werten einer vorgegebenen Reihe unterteilen.
32. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstands- und/oder Unterteilungs
und/oder Wertefolge wenigstens annähernd entsprechend einer
harmonischen Reihe bemessen ist.
33. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abstands- und/oder Unterteilungs
und/oder Wertefolge wenigstens annähernd entsprechend einer
geometrischen Reihe bemessen sind.
34. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 33, gekenn
zeichnet durch wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung,
die mindestens eine sich linienförmig, flächenhaft oder
räumlich erstreckende Überlagerungsstruktur aus wenigstens
zwei Abstands- und/oder Unterteilungs- und/oder Wertefolgen
enthält.
35. Gleitkörper nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch
wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung mit mindestens
einer sich linienförmig, flächenhaft oder räumlich
erstreckenden Überlagerungsstruktur, die wenigstens zwei
Äquidistanzfolgen enthält.
36. Gleitkörper nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
die Werte und/oder Verteilung mindestens eines Schwingungs
parameters in den aufeinanderfolgenden ausgezeichneten
Bereichen jeweils einer Äquidistanzfolge wenigstens
annähernd gleich bemessen sind.
37. Gleitkörper nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Werte mindestens eines Schwingungs
parameters in den aufeinanderfolgenden ausgezeichneten
Bereichen jeweils einer Äquidistanzfolge wenigstens
annähernd und wenigstens abschnittsweise entsprechend
mindestens einer harmonischen oder mindestens einer
geometrischen Reihe oder entsprechend einer Überlagerung
solcher Reihen bemessen sind.
38. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 37, gekenn
zeichnet durch wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung
mit mindestens einer sich in Längs- bzw. Laufrichtung des
Ski- oder Kufenkörpers erstreckenden Aufeinanderfolge von
ausgezeichnet Raum- und/oder Flächen- und/oder Linien
bereichen mit jeweils mindestens einem in Bezug auf
wenigstens einen Nachbarbereich oder innerhalb eines
Bereiches selbst unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten
Schwingungsparameter.
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