EP0699097A1 - Gleitkörper, insbesondere ski oder gleitkufe - Google Patents

Gleitkörper, insbesondere ski oder gleitkufe

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EP0699097A1
EP0699097A1 EP95908279A EP95908279A EP0699097A1 EP 0699097 A1 EP0699097 A1 EP 0699097A1 EP 95908279 A EP95908279 A EP 95908279A EP 95908279 A EP95908279 A EP 95908279A EP 0699097 A1 EP0699097 A1 EP 0699097A1
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EP
European Patent Office
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sliding body
body according
vibration
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dimensioned
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Georg Ignatius
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a sliding body, in particular a ski or a sliding skid, as can be used in devices and vehicles, in particular for snow, ice and water sports.
  • the vibration behavior of the body or its external parts which interact with the lubricant is essential for the ease of sliding and for the directional stability or for the steerability or maneuverability and also for the durability against shock-like and vibrating loads. According to conventional technology, only the vibration behavior in very low frequency ranges is taken into account. This makes it possible to take into account large-scale or macroscopic phenomena, but this has so far left open wishes for various optimizations.
  • the object of the invention is therefore to create sliding bodies which are further improved with regard to the aforementioned aspects.
  • the basic idea of the solution according to the invention is to take medium and higher frequency ranges or natural vibration frequencies into account and, above all, the resonance spectrum in these ranges.
  • the inventive solution to the problem is determined by the features of claim 1 and the subordinate claims.
  • the features of the dependent claims represent constituents or further developments essential to the invention. Their objects can be used individually, particularly advantageously in any of the various possible combinations.
  • the basic idea of the invention consists in the realization of at least one vibration-active structure with at least one succession of excellent spatial, surface or line areas, which have at least one vibration parameter each dimensioned or distributed differently with respect to at least one neighboring area or within one area, in particular the local spatial or surface mass density, bending deformation stiffness or damping. At least one succession of a plurality of marked areas with differently dimensioned or distributed vibration parameters is advantageously provided. Another important feature is that at least one periodic succession of marked areas with differently dimensioned or distributed vibration parameters is provided.
  • At least one succession of excellent areas with differently dimensioned or distributed vibration parameters extending essentially along a surface of the sliding body can be considered, for example at least one succession of excellent areas with differently sized or differently extending areas inside the sliding body.
  • the different dimensions or spatial or surface directions in which a succession of excellent areas with differently dimensioned or distributed vibration parameters extends are at least partially different spacing sequences between these highlighted areas and / or different vibration parameters.
  • Assigned changes from area to area, in particular the excellent areas of different vibration parameters in at least one surface, in particular a surface section, of the sliding body are arranged in rows or in a grid pattern.
  • the marked areas of different vibration parameters can be arranged distributed in at least one surface section and / or at least one wall section of a cavity of the sliding body or along at least one edge of the sliding body.
  • the excellent spatial, surface or line areas comprise at least one section with values of one or more of the vibration parameters that are higher with respect to at least part of its surroundings.
  • sections are provided with elevations within a sliding body surface that are higher in relation to at least a part of their surroundings, at least one vibration parameter, in particular the local mass occupancy or the local deformation stiffness, in particular ridges, waves or dome-shaped and preferably designed as attachment elements in the area of a sliding body surface.
  • a preferred embodiment provides that sections with values of at least one vibration parameter that are higher with respect to at least a part of their surroundings, in particular the local mass assignment related to the area unit or the local deformation stiffness, are formed by embedding elements within a base material. These embedding elements can e.g. consist of at least one material different from a base material, in particular of higher density or higher elastic modulus, preferably heavy metal.
  • room or surface areas are provided that have at least one Have sections with values of at least one vibration parameter with respect to at least part of its surroundings, in particular sections with values of at least one vibration parameter which are lower with respect to at least part of their surroundings, in particular the local mass occupancy or the local deformation stiffness related to the unit area.
  • such sections are formed as recesses or perforations within a sliding body surface, in particular also as depressions in the form of notches or spherical caps.
  • Such embedding elements can consist of at least one material that is different from a base material, in particular of lower density or lower elastic modulus, preferably of light metal.
  • a further idea of the invention is characterized by at least one surface layer that is vibrationally structured or at least one layer section, in particular in the form of a granulate, lacquer and / or film coating, preferably with a metal content.
  • the center distances of successive excellent spatial, surface or line areas or the distances between certain sections within successive excellent areas are dimensioned at least approximately equally in at least part of a vibration-active structure. It is often sufficient and advantageously simple if the extremal or mean values or the distribution of the values of at least one vibration parameter are present in at least part of a vibration-active structure are dimensioned at least approximately equally in successive marked areas. For optimization purposes, however, it is generally advisable to dimensionally measure the center distances of successive marked areas or the distances between certain sections within successive marked areas with respect to a given subsequent direction in at least part of a vibration-active structure.
  • the center distances between successive marked areas or the distances between certain sections within successive marked areas can be dimensioned progressively or degressively variant in at least one part of a vibration-active structure.
  • it can be essential here to measure the extremal or mean values or the distribution of the values of at least one vibration parameter in successive areas with respect to a given subsequent direction variant, at least in a part of a vibration-active structure, with specific effects with respect to a given one
  • Subsequent direction progressive or degressive variant especially e.g. in the form of a distance or value sequence, at least in sections in the same sense
  • an at least sectionally oscillating variant of distance or value sequence can also be considered.
  • a particularly important variant in this connection is that the marked areas divide an overall and / or partial dimension of the sliding body according to the values of a given row.
  • a step-by-step development of the inventive concept consists in providing at least one vibration-active structure which contains at least one linear, areal, or spatial overlay structure comprising at least two spacing and / or subdivision and / or value sequences.
  • at least one vibration-active structure can be provided with at least one overlay structure that extends in a line, area, or space and that contains at least two sequences of equidistance.
  • the values and / or distribution of at least one vibration parameter in the successive marked areas can e.g. be dimensioned at least approximately the same within each equidistance sequence, but these values are preferably dimensioned at least in sections in accordance with at least one harmonic or at least one geometric series or in accordance with an overlay of such series.
  • a vibration is active in the sense of the invention, its grading, the areas arranged in succession, in particular in mutual coupling, or differentiated from their surroundings with regard to their own vibration parameters or in terms of the vibration parameters given by coupling with their surroundings lie in the range of natural frequencies or the natural frequency spectrum of the body given as the starting object or of the body to be realized with certain properties.
  • a quantitative delimitation of the vibration activity must therefore depend on the circumstances of the respective application. This delimitation can be determined theoretically, arithmetically or experimentally on the basis of criteria known per se, often even directly evident. The effect of such a vibration-active structure is accordingly directed towards the desired design of the natural frequency spectrum.
  • the goal can be, for example, a compression of the natural frequencies, i.e. an increase in the number of natural frequencies in a given frequency range, or the creation of new natural frequencies as well as a smoothing, raising or lowering the course of the resonance amplitudes in one frequency range or more of them. All of this can be used for a targeted influencing of sliding bodies with regard to their sliding and running properties and / or their steerability or maneuverability, but also their durability against dynamic loads.
  • the aim is to reduce the surface friction. This can be done by reinforcing or creating relatively high natural frequencies in the surface area of the body.
  • sliding bodies are generally subject to constant but irregular, ie non-periodic, exposure to more or less shock-like pressure forces and / or bending and / or torsional moments during operation.
  • This stimulates a correspondingly irregular sequence of briefly free (not forced periodic) vibrations with the natural frequencies of the body.
  • the corresponding elastic deformations mostly have undesirable effects, especially in lower frequency ranges, but are relatively difficult to dampen, especially in these frequency ranges.
  • a shift of the natural frequencies into higher frequency ranges or an increase in the resonance amplitudes in these ranges by means of suitably designed, vibration-active structures can remedy this, often with relatively little construction effort.
  • the excitation energy is absorbed by the successive, shock-like loads in a certain distribution over the natural frequencies of the body.
  • a relatively large number of natural frequencies or an increased natural frequency density can accordingly be used for a general reduction in the maximum occurring vibration or deformation amplitudes, preferably in connection with a shift in the vibration energy in relatively little disruptive frequency ranges.
  • a stiffening rib connected to a sliding body wall RB is indicated in the form of an elongated oscillating element SE.
  • this element in addition to its static support function for reinforcing the sliding body, this element, as a component of the overall body, has a significant influence on the resonance spectrum and the transient response.
  • an arrangement G of the longitudinal profile distributed non-uniformly over the length of the bar is provided, which consists of an overlay of four equidistant rows R 1 to R 4 additive with respect to the profile height.
  • Each of these orders comprises areas AI or A2 or A3 or A4 of increased bending deformation stiffness and areas B1 or B2 etc., alternately arranged with the latter, of reduced bending deformation stiffness.
  • the vibration pattern of a resonance body generally consists of a diverse superposition of standing waves of different wavelengths and amplitudes. There is a slight or vanishing bending deformation in the node areas and a maximum elastic bending deformation in the belly areas. As a result, the formation of vibration nodes or antinodes is favored in the areas of increased or reduced bending stiffness.
  • the areas of the resonance spectrum in which the stresses appear can be set in a largely targeted and reproducible manner.
  • the stiffness differences can be dimensioned differently within the individual sequences, advantageously in such a way that these differences are graduated from sequence to sequence in the same direction as the distance value.
  • Such an embodiment is indicated in Fig.l by the profile contour shown in solid lines.
  • the partial contours of the sequences R1 and R2 are indicated by dashed lines.
  • the difference in stiffness can also be varied in each case, for example in such a way that it decreases from both sides starting from a center point of the oscillating element or of an oscillating element section. This then results, for example, in an outline G 1, as indicated by dash-dotted lines in FIG.
  • FIG. 2 shows a plate-shaped oscillating element SE2 with a superimposition structure G3 on both surface sides.
  • these outlines correspond to the edge superimposition outline G according to Fig.l.
  • the areas of increased or reduced bending stiffness here form a family of adjacent, elongated ridges or troughs, which form transversal to their longitudinal direction superimposition sequences of the type described.
  • FIG. 3 shows in a schematic way the possibility of a further refined surface superimposition structure, namely in the form of two sets of comb-shaped areas AI, A2, A3 of increased flexural rigidity, which intersect on a surface side of a plate-shaped vibrating element SE3, the two superimposition structures G3 and G4 according to Art form of Fig.2.
  • a further refined surface superimposition structure namely in the form of two sets of comb-shaped areas AI, A2, A3 of increased flexural rigidity, which intersect on a surface side of a plate-shaped vibrating element SE3, the two superimposition structures G3 and G4 according to Art form of Fig.2.
  • the boundary and clamping conditions of the vibrating element section must be compatible with such a design, but this also applies in a corresponding manner to the stiffness structure. Taking these conditions into account, combined stiffness and mass classifications can also be used with advantage.
  • non-uniform mass distributions generally also occur with a non-uniform stiffness distribution.
  • the stiffness variation which is generally to be used by correspondingly dimensioning the cross-sectional height of a bending oscillator, however, the effect of the increase in mass in the area of increased cross-sectional height is relatively reduced because the stiffness becomes effective as a result of the connection with the cross-sectional area moment of inertia with a higher power of the cross-sectional height .
  • the increase in mass can then be neglected in many cases, but in any case does not generally bother.
  • mass structuring can be achieved without significant influence on the stiffness, also in terms of production technology, with the help of globally delimited elevations or depressions within the oscillating surface.
  • the latter can in particular also be carried out in the form of perforations with a smaller surface area within a plate-shaped vibrating element, while for the areas of increased vibrating mass occupancy the application of additional masses is advantageous.
  • stiffness and mass structures can be combined in an arrangement with a mutually reinforcing effect.
  • 4 shows a grid-shaped mass structure G5 which extends over the surface of a plate-shaped vibrating element SE4 and has, for example, circular areas AA1, AA2, .... increased vibrating mass and the same areas BB1, BB2, .... reduced vibrating mass.
  • the basic structure of this raster distribution corresponds to a two-dimensional structure along crossing sets of lines according to FIG. 3.
  • FIG. 5 shows in cross section the formation of the areas BB1, BB2, .... in the form of holes within the thin-walled plate element and the formation of the areas increased
  • the latter can e.g. can be glued on as simple, button-like elements.
  • the possibility of application in the form of thin layers of high-density material, indicated for the elements ZM2 and ZM3, is particularly advantageous in production, for which heavy metals and corresponding alloys, in particular also noble metals, come into consideration.
  • These elements can be conveniently produced and glued in the form of foil sections, but can also be applied in the form of metal-filled molding compounds or lacquers. The latter offers the particular advantage of manufacturing simplicity.
  • the cross-sectional design of a stiffening rib according to FIG. 6 is based on the knowledge that relevant transverse vibrations also occur in the solid in relatively compact * formations, in the present case, among other things, bending vibrations in different directions parallel to the cross-sectional area.
  • Standing waves with a longitudinal direction transverse to the longitudinal direction of the ribs are favored by the areas of increased or reduced bending stiffness distributed according to superimpositions G8a, b, c in their design in accordance with a harmonious series.
  • Corresponding effects can be achieved with regions or elements ED of higher density embedded in the vibrating solid body according to the Achieve rib design according to Figure 7, which are arranged in the form of two orthogonally penetrating superimposition structures G9a and G9b.
  • FIG. 8 again shows a stiffening rib with an edge or cross-sectional height structure GlOa, but with a cross-sectional height that decreases towards the ends on average and with an arcuate overall configuration.
  • superimposition divisions GlOb are provided on the flanks of the rib with wave-like or ridge-like depressions VT or elevations EH running in the direction of the rib height, specifically with respect to the division G8a in FIG Length of the outline.
  • FIG. 9 shows an overlay structure on a flat plate element with rib-shaped attachment stiffening elements AV.
  • the structure extends only in the direction transverse to the ribs.
  • the individual ribs are here only designated with the ordinal numbers 1 to 8 of the corresponding harmonics, which correspond to the denominator of the distance division ratio of the relevant superimposition sequence.
  • the height of the ribs and thus the stiffening effect decreases with the atomic number, which can contribute to a balanced resonance curve, especially depending on the application.
  • Such an essentially one-dimensional structure favors the formation of standing waves only in one direction of the plate.
  • FIGS. 10 to 14 show, as further examples, different vibration-active structures according to the invention on a ski. 10 and 11 schematically illustrate a longitudinal structure LX with cross profile elevations and depressions according to the type of basic design according to Fig.l. Such a design primarily affects the flexural vibration behavior of the ski.
  • vibration-active structures QX1 and QX2, respectively which extend in the width direction of the ski, in the form of strip-shaped depressions or hollows extending in the longitudinal direction of the ski, on the top or inside of the cross section of the ski body.
  • an appropriate cover is obviously provided, which need not have a vibration-active effect.
  • 14 again shows schematically an oscillation-active structure HX extending in the vertical direction of the ski cross-section in the form of lamellar, stiffening and / or mass-increasing inserts in the ski body. What is important for all of these designs is the structure of the structure, namely a multiple overlay structure according to the type of Fig.l.
  • the equidistant distances of the superimposed individual sequences are entered in whole numbers for the individual sequences.
  • the structures according to FIGS. 12 to 14 mainly influence the behavior of the ski with regard to torsional vibrations.
  • In-depth practical tests, especially in the race-like test runs, have shown that, with the structures according to the invention on skis of different basic types, remarkable improvements have been achieved with regard to smooth running even on rough slopes and with regard to lane safety, surprisingly even in connection with improved steerability can be.
  • an intensified sensory contact between the driver and the particular condition of the track are also worth mentioning.
  • Sliding bodies of this type can particularly advantageously be provided with structures which differ from up to five superimposed sequences Assemble division.
  • the distances of the sequences are preferably dimensioned according to harmonic or geometric series, again preferably with equidistant sequences according to Fig.l.
  • FIGS. 15 and 16 purely schematically show hulls in cross-section or longitudinal section as examples of numerous applications in the field of media sliding bodies, each with overlapping structures BSX and KLX extending in the port / starboard direction and in the keel direction .
  • Such vibration-active structure can be formed, for example, from longitudinal or transverse ribs as excellent areas connected to the inner wall of the fuselage.
  • Fig. 17 shows two vibration-active structures KOX and KSX, again in the manner of Fig. 1, which extend and rise along the inner and outer edge areas of a skate blade.
  • a reduction in friction due to the emphasis on relatively high-frequency deformation vibrations of the runner body can be achieved here.

Abstract

Gleitkörper, insbesondere Ski oder Gleitkufe, z.B. für Geräte und Fahrzeuge, insbesondere für Schnee-, Eis- und Wassersport. Schaffung von hinsichtlich Gleitfreundlichkeit sowie Richtungsstabilität bzw. Lenkbarkeit und Manövrierbarkeit, gegebenenfalls auch hinsichtlich Haltbarkeit gegen stossartige und schwingende Belastungen verbesserten Gleitkörpern. Der Gleitkörper (RB) hat wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung (G) mit mindestens einer Aufeinanderfolge (R1, R2, ...) von ausgezeichneten Raum-, Flächen- oder Linienbereichen (A1, A2, ...), die mindestens einen jeweils in Bezug auf wenigstens einen Nachbarbereich oder innerhalb eines Bereiches selbst unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparameter aufweisen. Als solche Parameter kommen insbesondere in Betracht die örtliche Raum- oder Flächen-Massendichte, Biege-Verformungssteifheit oder Dämpfung, insbesondere mit Wirksamkeit in mittleren und höheren Frequenzbereichen des Eigenschwingungs- bzw. Resonanzspektrums.

Description

Gleitkörper, insbesondere Ski oder Gleitkufe
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 Richtungsstabilität bzw. für die Lenkbarkeit oder Manövrier¬ barkeit 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 berück¬ sichtigen, was jedoch bisher Wünsche nach verschiedenen Optimierungen offen gelassen hat.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von hinsichtlich der vorgenannten Gesichtspunkte weiter verbesserten Gleit¬ körpern. Grundgedanke der erfindungsgemässen Lösung ist dabei die Berücksichtigung mittlerer und höherer Frequenzbereiche bzw. Eigenschwingungsfrequenzen und vor allem des Resonanz¬ spektrums in diesen Bereichen.
Die erfindungsgemässe Lösung der gestellten Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. der nachgeordneten Patentansprüche. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche stellen erfindungswesentliche Bestandteile bzw. Weiterbildungen dar. Ihre Gegenstände sind jeweils für sich, besonders vorteilhaft jedch in den verschiedenen möglichen Kombinationen anwendbar. Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Verwirklichung wenigstens einer schwingungsaktiven 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. Vorteilhaft wird dabei wenigstens eine Aufeinanderfolge einer Vielzahl von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungs¬ parametern 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 Gleit¬ körpers erstreckende Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern und insbesondere mindestens eine sich mehrdimensional bzw. in eine Mehrzahl von Raum- oder Flächen¬ richtungen erstreckende Aufeinanderfolge 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 Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unter¬ schiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern erstreckt, mindestens teilweise unterschiedliche Abstands¬ folgen zwischen diesen ausgezeichneten Bereichen und/oder unterschiedliche Schwingungsparameter-Veränderungen von Bereich zu Bereich zugeordnet, wobei insbesondere die ausgezeichneten Bereiche unterschiedlicher Schwingungs¬ parameter 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 Ausgestal¬ tung umfassen die ausgezeichnete Raum-, Flächen- oder Linien¬ bereiche wenigstens einen Abschnitt mit in Bezug auf minde¬ stens 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 Schwingungs¬ parameters, insbesondere der auf die Flächeneinheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen Verformungs¬ steifheit, durch Einbettungselemente innerhalb eines Grund¬ materials gebildet sind. Diese Einbettungselemente können z.B. aus mindestens einem von einem Grundmaterial unterschiedlichen Material bestehen, insbesondere aus Material höherer Dichte bzw. höheren Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus Schwer¬ metall.
Eine wichtige Weiterbildung sieht vor, 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, 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 Verformungssteifheit. Z.B. sind solche Abschnitte als Ausnehmungen oder Durchbrechungen innerhalb einer Gleitkörperoberfläche ausgebildet, insbesondere auch als Einsenkungen in Form von Kerben oder Kalotten. Wesentlich 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, insbe¬ sondere aus Material niedrigerer Dichte bzw. niedrigeren Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus Leichtmetall.
Ein weiterführender Erfindungsgedanke ist gekennzeichnet durch mindestens eine schwingungsaktiv gegliederte Oberflächen¬ schicht 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 ausgezeichneter Bereiche wenigstens annähernd gleich bemessen sind. Dabei ist es oft ausreichend und vorteilhaft einfach, wenn mindestens in einem Teil einer schwingungs¬ aktiven Gliederung die Extremal- oder Mittelwerte oder die Verteilung der Werte mindestens eines Schwingungsparameters in jeweils aufeinanderfolgenden 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 ausgezeichneter Bereiche oder die Abstände zwischen bestimmten Abschnitten innerhalb aufein¬ anderfolgender 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 ausgezeichneter Bereiche in einer Folgerichtung progressiv oder degressiv variant bemessen werden. Wiederum kann es hier wesentlich sein, mindestens in einem Teil einer schwingungs¬ aktiven Gliederung die Extremal- oder Mittelwerte oder die Verteilung der Werte mindestens eines Schwingungsparameters in jeweils aufeinanderfolgenden 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 abschnittsweise oszillierend Variante Abstands- bzw. Wertefolge in Betracht. Eine besonders wesentlich Variante besteht in diesem Zusammenhang darin, dass die ausgezeichneten Bereiche eine Gesamt- und/oder Teil¬ abmessung 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 harmo¬ nischen, in besonderen Fällen gegebenenfalls entsprechend einer geometrischen Reihe zu bemessen ist. Eine sprunghafte Weiterbildung der Erfindungsgedanken besteht darin, wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung vor¬ zusehen, die mindestens eine sich linienförmig, flächenhaft oder räumlich erstreckende Ueberlagerungsstruktur 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 linienförmig, flächenhaft oder räumlich erstreckenden Ueberlagerungsstruktur vorgesehen werden, die wenigstens zwei Aequidistanzfolgen enthält.
Die Werte und/oder Verteilung mindestens eines Schwingungs¬ parameters in den aufeinanderfolgenden ausgezeichneten Bereichen können z.B. innerhalb jeweils einer Aequidistanz¬ folge wenigstens annähernd gleich bemessen sein, vorzugsweise werden diese Werte jedoch wenigstens abschnittsweise entspre¬ chend mindestens einer harmonischen oder mindestens einer geometrischen Reihe oder entsprechend einer Ueberlagerung 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 schwingungs¬ aktive 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 unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparameter verwirklicht ist.
Zur gemeinsamen Grundlage der Erfindungsvarianten sei noch folgender Hinweis gegeben: Schwingungsaktiv im Sinne der Erfindung ist eine Gleiderung, deren in Aufeinanderfolge, insbesondere in gegenseitiger Koppelung angeordnete, ausgezeichnete bzw. von ihrer Umgebung differenzierte Bereiche hinsichtlich ihrer eigenen Schwingungsparameter bzw. hinsichtlich der durch Koppelung mit ihrer Umgebung gegebenen Schwingungsparameter im Bereich von Eigenfrequenzen oder des Eigenfrequenzspektrums des als Ausgangsobjekt gegebenen oder des mit bestimmten Eigenschaften zu verwirk¬ lichenden Körpers liegen. Eine quantitative Abgrenzung der Schwingungsaktivität muss sich daher nach den Gegebenheiten des jeweiligen Anwendungsfalles richten. Diese Abgrenzung ist aufgrund an sich bekannter Kriterien theoretisch bzw. rechnerisch oder experimentell ermittelbar, oft sogar unmittelbar evident. Die Wirkung einer solchen schwingungs¬ aktiven Gliederung richtet sich demgemäss auf eine angestrebte Gestaltung des Eigenfrequenzspektrums. Ziel kann sein z.B. eine Verdichtung der Eigenfrequenzen, d.h. eine Erhöhung der Anzahl von Eigenfrequenzen in einem gegebenen Frequenzbereich, bzw. die Schaffung neuer Eigenfrequenzen wie auch eine Vergleichmässigung, Überhöhung oder Absenkung des Verlaufes der Resonanzamplituden in einem Frequenzbereich oder mehrerer derselben. All dies kann für eine gezielte Beeinflussung von Gleitkörpern hinsichtlich ihrer Gleit- und Laufeigenschaften und/oder ihrer Lenkbarkeit bzw. Manövrierbarkeit, aber auch ihrer Haltbarkeit gegenüber dynamischen Beanspruchungen eingesetzt werden.
Vielfach, insbesondere z.B. für Skier und Gleitkufen, grundsätzlich aber auch für in Medien bewegte Trag- und Auftriebskörper wie Bootsrümpfe und dergl. , wird eine Verminderung der Oberflächenreibung angestrebt. Dazu kann eine Verstärkung oder Neuschaffung von relativ hohen Eigen¬ frequenzen im Oberflächenbereich des Körpers dienen.
Andererseits unterliegen Gleitkörper im Betrieb im allgemeinen einer ständigen, jedoch unregelmässigen, d.h. durchweg nicht periodischen, Beaufschlagung mit mehr oder weniger stoss- artigen Druckkräften und/oder Biege- und/oder Torsions¬ momenten. Dadurch wird eine entsprechend unregelmässige Folge von kurzzeitig freien (nicht erzwungenen periodischen) Schwingungen mit den Eigenfrequenzen des Körpers angeregt. Die entsprechenden elastischen Verformungen haben meist vor allem in tieferen Frequenzbereichen unerwünschte Wirkungen, sind aber gerade in diesen Frequenzbereichen relativ schwierig zu dämpfen. Eine Verlagerung der Eigenfrequenzen in höhere Frequenzbereiche oder eine Erhöhung der Resonanzamplituden in diesen Bereichen mittels geeignet ausgelegter, schwingungs¬ aktiver Gliederungen kann hier Abhilfe schaffen, und zwar oft mit relativ geringem Bauaufwand. Insbesondere ist festzu¬ halten, dass die Anregungsenergie seitens der aufeinander¬ folgenden, stossartigen Beanspruchungen in einer gewissen Verteilung auf die Eigenfrequenzen des Körpers aufgenommen wird. Eine relativ grosse Anzahl von Eigenfrequenzen bzw. eine erhöhte Eigenfrequenzdichte, wie sie durch Anwendung der Erfindungsmerkmale einfach erreichbar ist, kann demgemäss für eine generelle Verminderung der maximal auftretenden Schwin- gungs- bzw. Verformungsamplituden genutzt werden, bevorzugt in Verbindung mit einer Verlagerung der Schwingungsenergie in relativ wenig störende Frequenzbereiche.
Die Erfindung wird weiter anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.
In Fig.l 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 Ueberlagerung von vier äquidistanten Reihen-folgen Rl bis R4 besteht. Jede dieser Reihenfolgen umfasst Bereiche AI bzw. A2 bzw. A3 bzw. A4 erhöhter Biege-Verformungssteifheit sowie mit letzteren alternierend angeordnete Bereiche Bl bzw. B2 usw. verminderter Biege-Verformungssteifheit. In den versteiften Bereichen liegt wegen des grösseren Balkenquerschnitts 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 Ueberkompen- sation dieser Massenvergrösserung vorgenommen wird.
Das Schwingungsbild eines Resonanzkörpers besteht im allge¬ meinen aus einer vielfältigen Ueberlagerung von stehenden Wellen unterschiedlicher Wellenlänge und Amplitude. In den Knotenbereichen herrscht dabei eine geringe bzw. verschwin¬ dende, in den Bauchbereichen eine maximale, elastische Biegeverformung. In den Bereichen erhöhter bzw. verminderter Biegesteifheit wird infolge-dessen die Ausbildung von Schwingungsknoten bzw. Schwingungsbäuchen 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 allerdngs bereits gewisse, erstrebte Betonungen innerhalb des Resonanzspektrums erreichbar sind, ermöglicht die Ueberlagerung verschiedener äquidistanter Reihenfolgen von Bereichen erhöhter und vermin¬ derter Steifheit eine Hervorhebung eines entsprechenden Frequenzbandes.
Durch Wahl der Distanzwerte Dl, D2 usw. (siehe Fig.l) der einander überlagerten Reihenfolgen und ihres gegenseitigen Verhältnisses 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 kontinuier¬ licher Uebergänge können die Steifheitsdifferenzen innerhalb der einzelnen Reihenfolgen unterschiedlich bemessen werden, vorteilhaft in der Weise, dass diese Differenzen von Reihen¬ folge zu Reihenfolge gleichsinnig zum Distanzwert abgestuft sind. Eine solche Ausführung ist in Fig.l durch die in ausgezogener Linie wiedergegebene Profilkontur angedeutet. Die Teilkonturen der Folgen Rl und R2 sind dazu strichliert angedeutet. Andererseits kann die Steifheitsdifferenz im Interesse besonders weicher Uebergänge auch innerhalb 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 Gl, wie sie in Fig.l strichpunktiert angedeutet ist.
Fig.2 zeigt ein plattenförmiges Schwingelement SE2 mit Ueber- lagerungsgliederung G3 an beiden Oberflächenseiten. Diese Gliederungen entsprechen in ihrem Querschnittsprofil der bereits erläuterten Kanten-Ueberlagerungsgliederung G gemäss Fig.l. Die Bereiche erhöhter bzw. verminderter Biegesteifheit bilden hier eine Schar von nebeneinanderliegenden, lang¬ gestreckten Kämmen bzw. Mulden, die quer zu ihrer Längs¬ richtung Ueberlagerungsreihenfolgen der erläuterten Art bilden.
Fig.3 stellt in schematischer Weise die Möglichkeit einer weiter verfeinerten Oberflächen-Ueberlagerungsgliederung dar, nämlich in Form zweier sich auf einer Oberflächenseite eines plattenförmigen Schwingelementes SE3 kreuzenden Scharen von kammförmigen Bereichen AI, A2, A3 erhöhter Biegesteifheit, die zwei Ueberlagerungsgliederungen G3 und G4 nach Art von Fig.2 bilden. Zwischen den kammförmigen Bereichen ergeben sich muldenförmige Oberflächenbereiche verminderter Biegesteifheit, die der Uebersichtlichkeit 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-Muldengliederung auf beiden Ober¬ flächenseiten 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 Wellenbäuchen um, d.h. im Bereich erhöhter Schwingmasse ergeben sich bevorzugt Wellenbäuche, im Bereich verminderter Schwingmasse Wellenknoten. Selbstverständlich müssen die Rand- und Einspannbedingungen des Schwingelementabschnitts mit einer solchen Ausbildung vereinbar sein, was aber auch für die Steifheitsgliederungen in sinngemässer Weise gilt. Unter Beachtung dieser Verhältnisse sind mit Vorteil auch kom¬ binierte Steifheits- und Massengliederungen anwendbar. Im übrigen treten - wie bereits angedeutet - ungleichförmige Massenverteilungen im allgemeinen auch bei einer ungleich¬ förmigen Steifheitsverteilung auf. Bei der allgemein anzuwen¬ denden Steifheitsvariation durch entsprechende Bemessung der Querschnittshöhe eines Biegeschwingers tritt jedoch die Wirkung der Massenerhöhung im Bereich erhöhter Querschnitts¬ höhe relativ zurück, weil die Steifheit infolge des Zusammen¬ hanges mit dem Querschnitts-Flächenträgheitsmoment mit einer höheren Potenz der Querschnittshöhe wirksam wird. Die Massen¬ zunahme 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 Massen¬ gliederungen in einer Anordnung mit gegenseitig verstärkender Wirkung vereinigen. Fig.4 zeigt eine sich über die Oberfläche eines platten¬ förmigen Schwingelementes SE4 erstreckende, rasterförmige Massengliederung G5 mit z.B. kreisförmigen Bereichen AA1, AA2, .... erhöhter Schwingmasse und ebensolchen Bereichen BB1, BB2, .... verminderter Schwingmasse. Diese Raster¬ verteilung entspricht in ihrem Grundaufbau einer zwei- dimensionalen 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 knöpfartige 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 herstellungs¬ technischer Einfachheit.
Die Querschnittsgestaltung einer Versteifngsrippe nach Fig.6 beruht auf der Erkenntnis, dass auch in relativ kompakten *gebilden relevante Transversalschwingungen im Festkörper auftreten, im vorliegenden Fall u.a. Biegeschwingungen in verschiedenen Richtungen parallel zur Querschnittsfläche. Stehende Wellen mit Längsrichtung quer zur Rippenlängs¬ richtung werden dabei durch die gemäss Ueberlagerungs- gliederungen 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 Ueberlagerungsgliederungen G9a und G9b angeordnet sind.
Fig.8 zeigt nochmals eine Versteifungsrippe mit Kanten- bzw. Querschnitts-Höhengliederung GlOa, jedoch mit zu den Enden hin im Mittel abnehmender Querschnittshöhe sowie mit bogenförmiger Gesamtausbildung. Zusätzlich zu den genannten Gliederungen GlOa sind an den Flanken der Rippe Ueberlagerungsgliederungen GlOb 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 recht¬ winklig versetzter Längserstreckung der Gliederung.
Fig.9 zeigt eine Ueberlagerungsgliederung an einem ebenen Plattenelement mit rippenförmigen Aufsatz-Versteifungs¬ elementen AV. Hier erstreckt sich die Gliederung allein in Richtung quer zu den Rippen. Die einzelnen Rippen sind hier nur mit den Ordnungszahlen 1 bis 8 der entsprechenden Harmonischen bezeichnet, die dem Nenner des Distanz- Teilungsverhältnisses der betreffenden Ueberlagerungsfolge entsprechen. Die Rippenhöhe und damit die Versteifungswirkung nimmt mit der Ordnungszahl ab, was speziell nach Anwendngs- gegebenheiten zu einem ausgeglichenen Resonanzverlauf beitragen kann. Eine solche im wesentlichen eindimensionale Gliederung begünstigt die Ausbildung von Stehwellen nur in einer Richtung der Platte.
Es ist hervorzuheben, dass durch die erfindungsgemässen 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. Die Figuren 10 bis 14 zeigen als weitere Beispiele verschie¬ dene schwingungsaktive Gliederungen gemäss der Erfindung an einem Ski. Fig.10 und 11 veranschaulichen schematisch eine Längsgliederung LX mit Querprofilerhebungen und -Vertiefungen nach Art der grundsätzlichen Ausführung gemäss Fig.l. Eine solche Ausführung beeinflusst vor allem das Biegeschwingungs- verhalten des Skis. Die Ausführungen nach Figuren 12 und 13 sind mit sich in Breitenrichtung des Skis erstreckenden schwingungsaktiven Gliederungen QX1 bzw. QX2 versehen, und zwar in Form von streifenförmigen, sich in Skilängsrichtung erstreckenden Vertiefungen oder Aushöhlungen an der Oberseite bzw. im Inneren des Skikörper-Querschnitts. In Form von Ausnehmungen wird naheliegenderweise eine entsprechende Abdeckung vorgesehen, die keine schwingungsaktive Wirkung zu haben braucht. Fig.14 zeigt wiederum schematisch eine sich in Höhenrichtung des Skiquerschnitts erstreckende schwingungs¬ aktive Gliederung HX in Form von lamellenartigen, versteifen¬ den und/oder masseerhöhenden Einfügungen im Skikörper. Wesentlich ist für alle diese Ausführungen die Struktur der Gliederung, nämlich einer Mehrfach-überlagerungsgliederung nach Art von Fig.l. Die Äquidistanzen der überlagerten Einzelfolgen, gemessen in Teilen der Länge bzw. der Quer¬ schnittsbreite bzw. der Querschnittshöhe des Skikörpers sind für die einzelnen Folgen in ganzen Zahlen eingetragen. Die Gliederungen gemäss Figuren 12 bis 14 beeinflussen vor allem das Verhalten des Skis hinsichtlich Torsionsschwingungen. Eingehende praktische Erprobungen, vor allem auch im renn¬ artigen Testläufen haben gezeigt, dass mit den erfindungs¬ gemässen Gliederungen an Skiern unterschiedlicher Grundbauart bemerkenswerte Verbesserungen hinsichtlich Laufruhe auch auf rauher Piste sowie hinsichtlich Spursicherheit, über¬ raschenderweise sogar in Verbindung mit einer verbesserten Lenkbarkeit, erzielt werden können. Erwähnenswert ist auch ein intensivierter sensorischer Kontakt des Fahrers mit der jeweiligen Bahnbeschaffenheit. Gleitkörper dieser Art können insbesondere vorteilhaft mit Gliederungen versehen werden, die sich aus bis zu fünf überlagerten Folgen unterschiedlicher Teilung zusammensetzen. Die Distanzen der Folgen werden dabei vorzugsweise gemäss harmonischen oder geometrischen Reihen bemessen, wiederum vorzugsweise mit in sich äquidistanten Folgen gemäss Fig.l.
Als Beispiele für zahlreiche Anwendungen im Bereich der Medien-Gleitkörper sind in den Figuren 15 und 16 rein schematisch Bootskörper im Quer- bzw. Längsschnitt angedeutet, und zwar jeweils mit sich in Backbord/Steuerbord-Richtung bzw. in Kielrichtung erstreckenden Überlagerungsgliederungen BSX bzw. KLX. Solche schwingungsaktive Gliederung können beispielsweise aus Längs- bzw. Querrippen als mit der Rumpfinnenwandung verbundenen, ausgezeichneten Bereichen gebildet werden.
Als letztes Beispiel zeigt Fig.17 zwei schwingungsaktive Gliederungen KOX und KSX, wiederum nach Art von Fig.l, die sich mit Erhöhungen und Einsenkungen längs innenliegender bzw. aussenliegender Kantenbereiche einer Schlittschuhkufe erstrecken. Hier ist insbesondere eine Reibungsminderung infolge Betonung relativ hochfrequenter Verformungs¬ schwingungen des Kufenkörpers erzielbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gleitkörper, insbesondere Ski oder Gleitkufe, gekenn¬ zeichnet 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 gekenn¬ zeichnet, dass mindestens eine periodische Aufeinander¬ folge 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 Schwingungs¬ parametern 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 Schwingungsparametern vorgesehen ist.
7. Gleitkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass den verschiedenen Dimensionen bzw. Raum- oder Flächen¬ richtungen, in denen sich eine Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen mit unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparametern erstreckt, mindestens teilweise unterschiedliche Abstandsfolgen zwischen diesen ausgezeichneten Bereichen und/oder unter¬ schiedliche 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 Flächeneinheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen Verformungssteifheit, durch Einbet¬ tungselemente 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 vor¬ gesehen 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 Schwingungsparameters, insbesondere der auf die Flächen¬ einheit bezogenen örtlichen Massenbelegung oder der örtlichen Verformungssteifheit, durch Einsenkungen oder Durchbrechungen innerhalb einer Gleitkörperoberfläche gebildet sind.
19. Gleitkörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsenkungen als Kerben oder Kalotten aus¬ gebildet 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 Einbet¬ tungselemente 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. niedrigeren Elastizitätsmoduls, vorzugsweise aus Leicht¬ metall.
22. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekenn¬ zeichnet durch mindestens eine schwingungsaktiv geglie¬ derte Oberflächenschicht bzw. mindestens einen Schicht¬ abschnitt, insbesondere mit 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 ausgezeich¬ neter 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 Schwingungsparameters in jeweils aufeinander¬ folgenden 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 pro¬ gressiv 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 Schwingungsparameters in jeweils aufeinander¬ folgenden 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 Schwingungsparameters in jeweils aufeinander¬ folgenden 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 abschnittsweise gleichsinnig Variante Abstands- bzw. Wertefolge vorgesehen ist.
30. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wenigstens abschnittsweise 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 Unter- teilungs- 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 Unter- teilungs- 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 Ueberlagerungs¬ struktur aus wenigstens zwei Abstands- und/oder Unter- teilungs- und/oder Wertefolgen enthält.
35. Gleitkörper nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung mit mindestens einer sich linienförmig, flächenhaft oder räumlich erstreckenden Ueberlagerungsstruktur, die wenigstens zwei Aequidistanzfolgen enthält.
36. Gleitkörper nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte und/oder Verteilung mindestens eines Schwingungsparameters in den aufeinanderfolgenden ausgezeichneten Bereichen jeweils einer Aequidistanzfolge 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 Aequidistanzfolge wenigstens annähernd und wenigstens abschnittsweise entsprechend mindestens einer harmonischen oder mindestens einer geometrischen Reihe oder entsprechend einer Ueberlagerung 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 Linienbereichen mit jeweils mindestens einem in Bezug auf wenigstens einen Nachbarbereich oder innerhalb eines Bereiches selbst unterschiedlich bemessenen bzw. verteilten Schwingungsparameter.
39. Langgestreckter Gleitkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich in Längsrichtung des Gleitkörpers erstreckende, schwingungsaktive Gliederung vorgesehen ist.
40. Langgestreckter Gleitkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich in Breitenrichtung des Gleitkörpers erstreckende, schwingungsaktive Gliederung vorgesehen ist.
41. Langgestreckter Gleitkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich im Winkel, vorzugsweise wenigstens annähernd rechtwinklig, zu der durch Länge und Breite des Gleit¬ körpers bestimmten Ebene erstreckende, schwingungsaktive Gliederung vorgesehen ist.
42. Gleitkörper nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich wenigstens über fünf Teilungen erstreckende, vorzugsweise harmonische oder geometrische, schwingungsaktive Gliederung,
. insbesondere eine Mehrzahl von solchen schwingungsaktiven Gliederung in gegenseitiger Überlagerung, vorgesehen ist.
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