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Die Erfindung betrifft eine aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende Schale einer verlorenen Schalung zur Errichtung von Betonwänden.
Betonwände werden häufig unter Verwendung verlorener Schalungen hergestellt, die in der Fertigwand gleichzeitig eine Wärmedämmung darstellen. Diese Schalung besteht im allgemeinen aus zwei Schalungsplatten, in der Regel aus Polystyrolschaum, die über einzelne Draht- oder Blechstege miteinander verbunden sind. Der Innenraum zwischen den Schalungsplatten wird geschosshoch mit Beton gefüllt. Aussenseitig wird auf die Schalungsplatten ein Putz aufgebracht.
Derartige Wände weisen eine geringere Schalldämmung als dieselbe Betonwand ohne Verklei- dung auf. Die Ursache für diese verschlechterte Schalldämmung ist darauf zurückzuführen, dass durch die als Massen wirkenden Putzschalen und die als Feder wirkenden Schalungsplatten ein schwingungsfähiges System gebildet wird, welches je nach Ausführung eine Resonanzfrequenz zwischen etwa 500 und 1000 Hz aufweist. Da eine derartige Resonanzschwingung zweimal, näm- lich auf den gegenüberliegenden Seiten der Wand, auftritt, wirkt sie sich besonders störend aus.
In der DE-PS 37 44 037 ist eine Schale der eingangs genannten Art beschrieben, bei welcher Schalungsplatten eingesetzt werden, die mit Lufthohlräumen verhältnismässig grosser Tiefe verse- hen sind. Der Gedanke dabei ist, die "Feder" des schwingungsfähigen Systemes weicher zu ma- chen und auf diese Weise die störende Resonanz zu tieferen Frequenzen, z. B. 100-200 Hz, zu verschieben. Die bekannte Schale erfüllt diesen Zweck recht gut, ist jedoch nicht ganz einfach herzustellen.
Aus der CH 676 446 A5 sind verschiedene Ausführungsformen einer mehrschichtig ausgeführ- ten Trittschalldämmplatte bekannt. Dabei wird eine harte Schicht an eine weiche Schicht monolit- hisch angeformt, wobei nach dem Anformen kein Lufthohlraum, insbesondere kein Spalt zwischen den beiden Schichten verbleibt. Bei der bekannten Trittschalldämmplatte dient die weiche Schicht zur Schallisolation, während die härtere Schicht zur Stabilisierung dient.
Es sind auch schon verschiedene Schalungen bekannt. Die DD 290 234 A5 beschreibt eine wärmedämmende Schale einer Schalung. Dabei sind zwei Lagen der Schalung miteinander über einen Steg bzw. Noppen verklebt. Zwischen den Noppen bzw. dem Steg und den beiden Lagen ausgebildete Räume dienen zur Aufnahme von Asche als Wärmespeicher. Nach dem kraftschlüs- sigen Verbinden verbleibt kein Spalt zwischen den Lagen der Schalung. Die beiden Lagen sind unterschiedlich geformt und bestehen aus unterschiedlichem Material. Eine formschlüssige Ver- bindung zwischen den Lagen ist nicht vorgesehen. Die DE 38 25 900 A1 offenbart eine Schale einer Schalung, die aus einer Lage von PVC-Granulat besteht, das in PU-Schaum eingeschäumt wurde. In der Schalung können Hohlräume angeordnet sein, die zur Gewichtsverringerung bzw. zur Aufnahme von Armierungen dienen.
Die WO 87/04663 A1 offenbart Platten aus Schaummate- rial, die im Rahmen von Verpackungen verwendet werden und mehrlagigen Aufbau mit einer Schicht aus festem Schaum und einer Schicht aus weichem Schaum haben. Durch in der DE 26 18 125 C2 beschriebene Schalungselemente wird ein Baukastensystem geschaffen, mit dem verschiedene Geometrien einer Schalung realisiert werden können. Bei einer aus diesen Schalungselementen zusammengesetzten Schale verläuft die Haupterstreckungsrichtung der Verbindungsflächen zwischen den Schalungselementen, in der Nut-/Federverbindungen ausgebil- det sind, senkrecht zum ausgiessbaren Innenraum der Schalung. Die Schale der Schalung besteht aus einer Vielzahl von Schalungselementen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schale der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass störende Resonanzen und damit verbundene Verschlechterungen der Schall- dämmung weitestgehend vermieden werden können, dass die Schale dabei jedoch einfach herzu- stellen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schale aus zwei Hälften zusammengesetzt ist, die durch einen mit seiner Haupterstreckungsrichtung etwa parallel zu der an den ausgiessbaren Innenraum angrenzenden Fläche verlaufenden Spalt voneinander getrennt sind und die an den einander zugewandten, den Spalt begrenzenden Flächen mit ineinandergrei- fenden, sich wechselseitig hinterschneidenden Profilen versehen sind, derart, dass die beiden Hälften durch Zug senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung nicht voneinander gelöst werden können.
Bei der vorliegenden Erfindung übernimmt also der zwischen den beiden Hälften befindliche Spalt in gewisser Weise die Funktion der Lufthohlräume, die sich beim Gegenstand der oben erörterten DE-PS 37 44 037 bilden. D. h., zumindest eine erste Funktion dieses Spaltes besteht
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darin, die Steifigkeit des Aufbaus zu verringern und auf diese Weise die störende Resonanzfre- quenz an den unteren Bereich des interessierenden Frequenzbereiches zu schieben. Die Ausges- taltung des Luftvolumens, mit welcher diese Aufweichung erfolgt, als Spalt, eröffnet gleichzeitig die Möglichkeit, weitere schalldämmende Mechanismen einzusetzen, auf die weiter unten eingegan- gen wird. Ein Spalt ist sehr einfach herzustellen, wobei durch die Profile mit wechselseitigen Hin- terschneidungen die strukturelle Einheit der Schale erhalten bleibt.
Als günstig hat sich eine Ausführungsform der Erfindung erwiesen, bei welcher das Profil der beiden Hälften schwalbenschwanzförmig ist.
Unter herstellungstechnischen Gesichtspunkten kann es jedoch noch günstiger sein, das Profil der beiden Hälften wellenförmig auszugestalten. Die Wellenform ist dann als "abgerundete Schwal- benschwanzform" zu verstehen. Sie erfüllt auf Grund der vorhandenen wechselseitigen Hinter- schneidungen im Blick auf den Zusammenhalt der Schale dieselbe Funktion wie eine "echte" Schwalbenschwanzform.
Besonders bevorzugt wird diejenige Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Dicke des Spaltes so gering ist, dass nach dem Eingiessen des Betons zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Spaltes eine Luftreibung und/oder eine körperliche Reibung entsteht, wobei letztere dadurch eintritt, dass die gegenüberliegenden Flächen des Spaltes beim Eingiessen des Betons ganz oder teilweise aneinandergedrückt werden. Diese Ausführungsform macht von den oben bereits angesprochenen zusätzlichen Mechanismen Gebrauch, welche die Schalldämmung weiter verbessern. Sie beruhen auf dem Gedanken, die Erhöhung der Schwingungen bei der Resonanz durch eine zusätzliche Reibungskraft, die an dem schwingungsfähigen System angreift, zu unter- binden.
Die energiedissipierende Wirkung kann durch blosse Luftreibung erzielt werden, deren Grösse bei einem ausreichend kleinen Spalt schon zu einem erheblichen Effekt führen kann. Stär- ker wird die Dämpfung der Resonanz jedoch bei Vorliegen einer unmittelbaren körperlichen Rei- bung der Spaltwände aneinander. Hierzu müssen die gegenüberliegenden Flächen des Spaltes noch nicht notwendigerweise bei der Herstellung der Schale aber spätestens dann, wenn der Beton eingegossen wird, in gegenseitige Anlage geraten. Wird die fertiggestellte Wand zu Schwin- gungen angeregt, entzieht die Luft- und/oder körperliche Reibung zwischen den auf gegenüberlie- genden Seiten des Spaltes befindlichen Bereichen der Schale dem schwingungsfähigen System so viel Energie, dass die Resonanz vollständig unterdrückt wird.
Die Dicke des Spaltes sollte vorzugsweise kleiner als etwa 2 mm sein. Bei grösseren Spaltdi- cken ist nicht mehr gewährleistet, dass die Luftreibung ausreichend gross wird bzw. dass bei den üblicherweise eingesetzten Materialien und Betondrucken die Spaltflächen in der erforderlichen Weise gegenseitig in Anlage kommen.
Die Schale kann zusätzliche Lufthohlräume enthalten, die mit dem Spalt kommunizieren. Auf diese Weise wird derjenige Effekt verstärkt, auf den auch die eingangs erwähnte DE-PS 37 44 037 baut : Durch das vergrösserte Luftvolumen wird die Feder des schwingungsfähigen Systemes noch weicher gemacht, die Resonanzfrequenz also zu noch niedrigeren Werten verschoben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu- tert ; es zeigen
Figur 1 einen Schnitt durch eine Schale einer Schalung für Betonwände nach einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 einen Schnitt durch eine Schale nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin- dung ;
Figur 3 einen Schnitt durch eine Schale nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin- dung.
Die in Figur 1 dargestellte Schale 1 einer Schalung besteht in an und für sich bekannter Weise aus einem Kunststoffschaum, beispielsweise aus Polystyrolschaum. Sie ist aus zwei Hälften 1 a, 1 b zusammengesetzt, zwischen denen sich ein verhältnismässig dünner Spalt 2 befindet. Die beiden Hälften 1a, 1bder Schale 1 sind an den einander zugewandten Seiten mit schwalbenschwanzähn- lichen Profilen 10 ausgebildet, die so ineinandergreifen, dass die beiden Hälften 1a, 1b der Schale 1 unverlierbar zusammenbleiben.
Die in Figur 1 dargestellte Schale 1 lässt sich beispielsweise so herstellen, dass in eine zunächst einstückige Schalungsplatte aus Kunststoffschaum mit einem Glühdraht oder dergleichen der Spalt 2 derart eingeschnitten wird, dass sich das schwalbenschwanzförmige Profil 10 ergibt und die
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beiden Hälften 1a, 1bbereits ineinander verzahnt anfallen.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Schale 1 von Figur 1 so herzustellen, dass die beiden Hälften 1a und 1b der Schale als gesonderte Teile mit den entsprechenden Schwalbenschwanz- förmigen Profilen 10 hergestellt und dann von der Seite her ineinandergeschoben werden.
Die Funktion der beschriebenen Schale 1 ist wie folgt:
Zur Herstellung einer Betonwand wird der auszugiessende Hohlraum im allgemeinen auf gege- nüberliegenden Seiten von zwei Schalen 1 der in Figur 1 dargestellten Art begrenzt. Der Hohlraum wird dann mit Beton ausgegossen, wobei die Spalte 2 in den beiden Schalen 1 unter dem Druck des Betons sich ganz oder teilweise schliessen können. Abschliessend wird auf die Aussenflächen der Schalen 1 im allgemeinen ein Putz aufgebracht.
Der zwischen den beiden Hälften laund lbder Schale 1 vorgesehene Spalt 2 bewirkt auf mehrfache Weise eine Schalldämm-Verbesserung: Zum einen verringert er die Steifigkeit der Schale 1, so dass - ähnlich wie beim Gegenstand der eingangs erwähnten DE-PS 37 44 037 - die Resonanzfrequenz zu tieferen Werten verschoben wird. Ist der Spalt 2 dünn genug (z. B. nach dem Eingiessen des Betons kleiner als etwa 2 mm), so tritt ein weiterer schalldämmverbessernder Effekt hinzu : Dann wird nämlich entweder durch die unmittelbare körperliche Reibung der Wände des Spaltes 2 aneinander oder doch zumindest durch die über die Luft im Spalt 2 vermittelte Reibung eine energiedissipierende Wirkung erzielt, welche die Resonanz dämpft. Diese Luft- und/oder körperliche Reibung entzieht also dem schwingungsfähigen System so viel Energie dass die Reso- nanz völlig unterdrückt wird.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schale ähnelt sehr stark demjenigen, das oben anhand der Figur 1 beschrieben wurde. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen, zuzüglich 100 gekennzeichnet.
Auch die in Figur 2 gezeigte Schale 101 ist aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrol- schaum hergestellt. Sie umfasst zwei Hälften 101a, 101b, zwischen denen sich ein verhältnismässig dünner Spalt 102 befindet. Beide Hälften 101aund 101b der Schale 101 sind an den einander zugewandten Flächen mit Profilen 110 versehen, die formschlüssig und unverlierbar ineinander- greifen. Das Profil 110 von Figur 2 ist allerdings gegenüber dem Profil 10 von Figur 1 stark abge- rundet, was herstellungstechnisch u.U. einfacher zu bewerkstelligen ist. Auch das Profil 110 von Figur 2 weist jedoch derartige Hinterschneidungen auf, dass die beiden Hälften 101a, 101b der Schale 101 nicht einfach in einer Richtung senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsebene voneinan- der abgezogen werden können.
Die in Figur 3 dargestellte Schale weist ebenfalls sehr grosse Ähnlichkeit mit der Schale von Fi- gur 1 auf. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen zuzüglich 200 gekenn- zeichnet.
Die Schale 201 von Figur 3 ist so wie die Schalen 1 und 101 der Figuren 1 und 2 aus Kunst- stoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, hergestellt. Sie umfasst zwei Hälften 201a, 201b, zwischen denen sich ein dünner Spalt 202 befindet. Der Spalt 202 ist so geführt, dass sich an den einander zugewandten Seiten der beiden Hälften 201a, 201bwieder schwalbenschwanzförmige Profile 210 ergeben, mit denen die beiden Hälften 201a, 201bunverlierbar aneinandergehalten werden.
Beide Hälften 201a, 201bder Schale 201 enthalten zusätzliche zylindrische Lufthohlräume 211, welche sich parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Schale 201, also senkrecht zur Zei- chenebene von Figur 3 erstrecken. Die zylindrischen Lufthohlräume 211 sind über kurze Luftkanäle 212 an den Spalt 202 angekoppelt. Im Ergebnis entsteht so eine Schale 201, bei welcher nicht nur die Gefügesteifigkeit verringert und durch die Reibung aneinanderstossender Flächen und der Luft im Bereich des Spaltes 202 ein Dämpfungsmechanismus geschaffen ist. Darüber hinaus steht mit den zusätzlichen Lufthohlräumen 211 ein sehr grosses Luftvolumen zur Verfügung, wodurch die Luftsteifigkeit der Schale 201 weiter reduziert ist.
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The invention relates to a shell made of plastic foam, in particular polystyrene foam, of a lost formwork for erecting concrete walls.
Concrete walls are often made using lost formwork, which also provides thermal insulation in the finished wall. This formwork generally consists of two formwork panels, usually made of polystyrene foam, which are connected to one another via individual wire or sheet metal webs. The interior between the formwork panels is filled to the floor with concrete. A plaster is applied to the outside of the formwork panels.
Walls of this type have a lower sound insulation than the same concrete wall without cladding. The reason for this deteriorated sound insulation is due to the fact that the plastering shells, which act as masses, and the formwork panels, which act as springs, form an oscillatory system which, depending on the design, has a resonance frequency between approximately 500 and 1000 Hz. Since such a resonance oscillation occurs twice, namely on the opposite sides of the wall, it has a particularly disruptive effect.
DE-PS 37 44 037 describes a shell of the type mentioned at the outset, in which formwork panels are used which are provided with air cavities of relatively great depth. The idea is to soften the "spring" of the system capable of oscillation and in this way to reduce the disruptive resonance to lower frequencies, eg. B. 100-200 Hz. The well-known bowl serves this purpose quite well, but it is not easy to manufacture.
From CH 676 446 A5, various embodiments of a multi-layer impact sound insulation board are known. Here, a hard layer is monolithically molded onto a soft layer, with no air cavity, in particular no gap, remaining between the two layers after the molding. In the known impact sound insulation board, the soft layer is used for sound insulation, while the harder layer is used for stabilization.
Various formworks are already known. DD 290 234 A5 describes an insulating shell of formwork. Two layers of formwork are glued together using a web or studs. Rooms formed between the knobs or the web and the two layers serve to absorb ash as a heat store. After the positive connection, there is no gap between the layers of the formwork. The two layers are shaped differently and consist of different materials. A positive connection between the layers is not provided. DE 38 25 900 A1 discloses a shell of a formwork which consists of a layer of PVC granulate which has been foamed into PU foam. Cavities can be arranged in the formwork, which serve to reduce weight or to accommodate reinforcements.
WO 87/04663 A1 discloses sheets of foam material that are used in the context of packaging and have a multilayer structure with a layer of solid foam and a layer of soft foam. Formwork elements described in DE 26 18 125 C2 create a modular system with which different geometries of formwork can be realized. In the case of a shell composed of these formwork elements, the main direction of extension of the connecting surfaces between the formwork elements, in which tongue and groove connections are formed, is perpendicular to the pourable interior of the formwork. The formwork shell consists of a variety of formwork elements.
The object of the present invention is to design a shell of the type mentioned at the outset in such a way that disruptive resonances and associated deteriorations in the sound insulation can be avoided as far as possible, but that the shell is simple to manufacture. According to the invention, this object is achieved in that the shell is composed of two halves which are separated from one another by a gap which extends approximately parallel to the area adjacent to the pourable interior space and which mesh with one another on the mutually facing surfaces delimiting the gap - Fenden, mutually undercut profiles are provided such that the two halves can not be separated from each other by pulling perpendicular to their main direction of extension.
In the present invention, the gap between the two halves thus takes over to a certain extent the function of the air cavities that form in the subject of DE-PS 37 44 037 discussed above. That is, there is at least a first function of this gap
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in reducing the rigidity of the structure and in this way pushing the disturbing resonance frequency to the lower range of the frequency range of interest. The design of the air volume with which this softening takes place as a gap at the same time opens up the possibility of using further sound-damping mechanisms, which will be dealt with below. A gap is very easy to manufacture, the structural unity of the shell being retained by the profiles with mutual undercuts.
An embodiment of the invention has proven to be favorable in which the profile of the two halves is dovetail-shaped.
From the point of view of production technology, however, it can be even more advantageous to design the profile of the two halves in a wave shape. The waveform is then to be understood as a "rounded dovetail shape". Due to the existing mutual undercuts, it fulfills the same function as a "real" dovetail shape in terms of the cohesion of the shell.
Particularly preferred is the embodiment of the invention in which the thickness of the gap is so small that after the concrete is poured in between the opposite surfaces of the gap, air friction and / or physical friction occurs, the latter occurring due to the fact that the opposite surfaces of the Gaps are completely or partially pressed together when pouring the concrete. This embodiment makes use of the additional mechanisms already mentioned above, which further improve the sound insulation. They are based on the idea of preventing the increase in vibrations during resonance by means of an additional frictional force that acts on the system capable of vibrating.
The energy-dissipating effect can be achieved by mere air friction, the size of which can lead to a considerable effect with a sufficiently small gap. However, the damping of the resonance becomes stronger when there is direct physical rubbing of the gap walls against one another. For this purpose, the opposite surfaces of the gap do not necessarily have to come into contact with one another when the shell is being produced, but at the latest when the concrete is poured in. If the finished wall is excited to vibrate, the air and / or physical friction between the areas of the shell on opposite sides of the gap draws so much energy from the vibrating system that the resonance is completely suppressed.
The thickness of the gap should preferably be less than about 2 mm. With larger gap thicknesses, there is no longer any guarantee that the air friction will be sufficiently large or that the gap surfaces will come into contact with one another in the required manner with the materials and concrete pressures normally used.
The shell may contain additional air voids that communicate with the gap. In this way, the effect on which the above-mentioned DE-PS 37 44 037 is based is enhanced: the increased air volume makes the spring of the oscillatory system even softer, thus shifting the resonance frequency to even lower values.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing; show it
Figure 1 shows a section through a shell of a formwork for concrete walls after a first
Embodiment of the invention;
FIG. 2 shows a section through a shell according to a second exemplary embodiment of the invention;
3 shows a section through a shell according to a third exemplary embodiment of the invention.
The shell 1 of a formwork shown in FIG. 1 consists in a manner known per se from a plastic foam, for example from polystyrene foam. It is composed of two halves 1 a, 1 b, between which there is a relatively thin gap 2. The two halves 1a, 1b of the shell 1 are formed on the sides facing one another with dovetail-like profiles 10 which engage in one another in such a way that the two halves 1a, 1b of the shell 1 remain captive.
The shell 1 shown in FIG. 1 can be produced, for example, in such a way that the gap 2 is cut into an initially one-piece formwork panel made of plastic foam with a glow wire or the like such that the dovetail-shaped profile 10 results and the
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the two halves 1a, 1b are already interlocked.
Alternatively, however, it is also possible to manufacture the shell 1 from FIG. 1 in such a way that the two halves 1a and 1b of the shell are produced as separate parts with the corresponding dovetail-shaped profiles 10 and then pushed into one another from the side.
The function of the described shell 1 is as follows:
To produce a concrete wall, the cavity to be poured is generally delimited on opposite sides by two shells 1 of the type shown in FIG. The cavity is then poured with concrete, the gaps 2 in the two shells 1 being able to close completely or partially under the pressure of the concrete. Finally, a plaster is generally applied to the outer surfaces of the shells 1.
The gap 2 provided between the two halves la and lbder of the shell 1 brings about a sound insulation improvement in several ways: on the one hand, it reduces the rigidity of the shell 1, so that - similar to the subject of DE-PS 37 44 037 mentioned at the beginning - the resonance frequency is shifted to lower values. If the gap 2 is thin enough (e.g. less than about 2 mm after the concrete has been poured in), a further sound-insulating effect is added: This is because either the direct physical friction of the walls of the gap 2 against each other or at least through the friction imparted via the air in the gap 2 achieves an energy-dissipating effect which dampens the resonance. This air and / or physical friction draws so much energy from the vibrating system that the resonance is completely suppressed.
The embodiment of a bowl shown in FIG. 2 is very similar to that described above with reference to FIG. 1. Corresponding parts are therefore identified by the same reference number plus 100.
The shell 101 shown in FIG. 2 is also made of plastic foam, in particular polystyrene foam. It comprises two halves 101a, 101b, between which there is a relatively thin gap 102. Both halves 101a and 101b of the shell 101 are provided on the mutually facing surfaces with profiles 110 which interlock positively and captively. The profile 110 of FIG. 2 is, however, strongly rounded off compared to the profile 10 of FIG. is easier to do. However, the profile 110 of FIG. 2 also has such undercuts that the two halves 101a, 101b of the shell 101 cannot simply be pulled off one another in a direction perpendicular to their main extension plane.
The shell shown in FIG. 3 is also very similar to the shell of FIG. 1. Corresponding parts are therefore identified with the same reference number plus 200.
The shell 201 of FIG. 3, like the shells 1 and 101 of FIGS. 1 and 2, is made of plastic foam, in particular polystyrene foam. It comprises two halves 201a, 201b, between which there is a thin gap 202. The gap 202 is guided in such a way that on the mutually facing sides of the two halves 201a, 201b there are again dovetail-shaped profiles 210 with which the two halves 201a, 201b are held together captively.
Both halves 201a, 201b of the shell 201 contain additional cylindrical air cavities 211 which extend parallel to the main direction of extension of the shell 201, that is to say perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3. The cylindrical air cavities 211 are coupled to the gap 202 via short air channels 212. The result is a shell 201 in which not only the structural stiffness is reduced and a damping mechanism is created in the area of the gap 202 by the friction of abutting surfaces and the air. In addition, the additional air cavities 211 provide a very large volume of air, which further reduces the air rigidity of the shell 201.
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