DE2211832C3

DE2211832C3 - Auftriebskörper

Info

Publication number: DE2211832C3
Application number: DE2211832A
Authority: DE
Inventors: Michel Antoine Jules Bordeaux-Cauderan Maistre (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2129888B1; FR2129888A1; US3842768A; DE2211832B2; DE2211832A1; CA933421A; GB1381008A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Auftriebskörper, der einem sehr hohen hydrostatischen Druck widersteht, bestehend aus wenigstens einer Schicht nebeneinander angeordneter regelmäßig ausgebildeter Zellen, die an ihren Seitenwänden miteinander verbunden sind.

Bekannt ist ein Wabenelement mit aus regelmäßig ausgebildeten mit dien Seitenwänden verbundenen Zellen in Form von sechseckigen Prismen. Dieser Wabenkern hat eine sehr hohe Druckfestigkeit (Hertel, »Leichtbau«, Springer-Verlag, Berlin, 1960, S. 270 und 276).

Es ist ferner nicht mehr neu, aus wenigstens einer Schicht nebeneinander angeordneter, regelmäßig ausgebildeter Zellen bestehende Sandwich-Elemente für tieftauchende Außendruckbehälter zu verwenden (VDI-Nachrichten, Mr. 19, vom 10. Mai 1967, S. 27).

Bei den aus Kunststoffen bestehenden, zusammengesetzten Tauchkörpern mit hohlkugelförmigen Zellen oder Kammern sind zusammengesetzte Körper oder Stoffe bekannt, welche als Schüttgut eingeführte Mikroballons enthalten, so daß deren Anordnung in der Grundmasse oder Füllmasse mehr oder weniger zufällig oder regelmäßig ist, um eine Ansammlung der Zellen mit einet maximalen Dichte zu erhalten (s. deutsche Auslegesichrift 1 531 566).

Die zusammengesetzten Stoffe oder Körper, welche Zellen in Form von Mikroballons besitzen, sind sehr unterschiedlichen Beanspruchungen und Spannungen an der einen oder anderen Stelle unterworfen, und zwar als Folge der Ungenauigkeit der Geometrie dieser Mikroballons und infolge der willkürlichen und unordentlichen Ansammlung bzw. Anhäufung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Auftriebskörper zu schaffen, der aus regelmäßigen geometrischen Hohlkörpern besteht, deren kompakte Anordnung keine toten Zwischenräume zwischen den geometrischen Hohlkörpern aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zellen die Form eines aus zwölf kongruenten Rhomben begrenzten regelmäßigen Körpers, eines Rhombendodekaeders, haben.

Nach einer ersten Ausführungsform sind die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet, daß ihre in der Mittelebene Hegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch zwei gegenüberliegende aus vier Rhombendodekaeder-Kanten gebildete Eckpunkte verläuft.

Nach einer zweiten Ausführungsform sind die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet, daß ihre in der Mittelebene liegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch zwei gegenüberliegende aus drei Rhombendodekaedcrkcrtiten gebildete Eckpunkte verläuft.

Nach einer dritten Ausführungsform sind die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet, daß ihre in der Mittelebene liegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch die Mittelpunkte zweier parallelen Rhomben des Rhombendodekaeders läuft.

Vorteilhaft wird die durch die Fläche der Rhombendodekaeder gebildete obere Fläche der Schicht mit einer Füllmasse eingeebnet.

Die erfindungsgemäße Körperform und Anordnungsart der einzelnen Zellen wurde deshalb gewählt, um die Rhombendodekaeder ohne Zwischenräume anzuordnen und somit eine kugelähnliche, hochfeste Körperstruktur zu verwirklichen.

Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Auftriebskörpers sind nachstehend an Hand der Zeichnungen noch etwas näher veranschaulicht. In diesen zeigt in rein schematischer Weise

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines regelmäßigen Rhombendodekaeders mit einer in der Mittelebene liegenden Schnittebene, welche senkrecht zu einer Achse steht, die durch zwei gegenüberliegende aus vier Rhombendodekaeder-Kanten gebildete Eckpunkte verläuft,

F i g. 2 eine Tc:!darstellung einer Schicht mit nach oben offenen rhombendodekaederförmigen Halbzellen, wobei der Schnitt entsprechend der Anordnung nach F i g. 1 geführt wurde,

F i g. 3 einen Schnitt senkrecht zu zwei übereinandergelegten Schichten rhombendodekaederförmiger Halbzellen, welche sich so ergänzen, daß Gesamtzellen gebildet werden, wobei die Halbzellen der unteren Schicht entsprechend der Ebene S₁ der F i g. 2 geschnitten sind,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung mehrerer einzelner Schichten rhombendodekaederförmiger, nach oben und nach unten offener Halbzellen, welche Wände aufweisen, die gicichzcitig zu einer nach oben offenen und nach unten offenen Halbzelle gehören, wobei der die Halbzeiten zeigende senkrechte Schnitt

durch diejenige Ebene hindurchgeführt ist, welche durch die Eckpunkte CDI einer Halbzelle nach Fig. 2 hindurchgeht,

Fi g. 5 eine perspektivische Darstellung eines regelmäßigen Rhombendodekaeders mit einer in der Mitteiebene Hegenden Schnittebeiv;, die senkrecht zu einer Achse steht, die durch zwei gegenüberliegende aus drei Rhombendodekaederkanten gebildete Eckpunkte verläuft,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung zweier Schichten rhombendodekaederförmiger Halbzellen, wobei die Halbzellen entsprechend der Anordnung nach F i g. 5 geschnitten sind, und die Schichten so übereinandei gelegt sind, daß deren Halbzellen sich zu regelmäßigen rhombendodekaederförmigen vollständigen Zellen ergänzen,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer auf der oberen Fläche einer Schicht liegenden offenen Halbzelle, welche mit dem Rückentei' an den oberen Wänden der auf der unteren Seite offenen Halbzellen der gleichen Schicht anliegen,

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung mehrerer Doppelschichten rhombendodekaederförmiger Halbzellen, von welchen die einen nach oben und die anderen nach unten zu offen sind und Wände aufweisen, welche zu der einen und zu der anderen der beiden Schichten der übereinanderliegenden Halbzellen gehören, wobei die Halbzellen an ihren geschlossenen Rückseiten verbunden sind,

F i g. 9 eine perspektivische Darstellung eines regelmäßigen Rhombendodekaeders mit einer in der Mittelebene liegenden Schnittebene, welche senkrecht zu einer Achse steht, die durch den Mittelpunkt zweier paralleler Rhomben des Rhombendodekaeders läuft.

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer Schicht von Halbzellen in Rhombendodekaederform, bei welchen die Halbzellen entsprechend der Anordnung nach F i g. 9 geschnitten sind und die Halbzellen abwechselnd nach oben zu und nach unten zu offen sind.

F i g. 11 eine perspektivische Darstellung von zwei übereinandergelegten Schichten mit Halbzellen aus Rhombendodekaedern, welche entsprechend der Ebene nach F i g. 9 geschnitten sind und die sich zu Rhombendodekaedern ergänzen,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer Ecke einer Doppelschicht von Halbzellen nach F i g. 7, wobei die Zellen mit einem festen Füllstoff oder Füllmaterial aufgefüllt sind,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung dreier Schichten, wobei die Mittelschicht eine Doppelschicht aus Halbzellen darstellt, weiche entsprechend der Ebene nach F i g. 5 geschnitten sind, und wobei die unte^re und obere Schicht lediglich aus einer einzigen Schicht bestehen und d>e Gesamtanordnung ein Schwimmvolumen mit zwei Schichten rhombendodekaedrischer Wände bildet, welch letztere außen durch Verkleidung verstärkt sind.

In den Fig. 1, 5 und 9 sind regelmäßige Rhombendodekaeder dargestellt, deren sechs Spitzen mit vier Kanten/1, H, C. D, E, F sieh auf einer Kugel mit dem Halbmesser R und deren acht anderen Spitzen mit drei Kanten G bis N sieh auf einer Kugel mit dem Halbmesser

befinden. Dieser Rhombeudodekaeder besitzt zwölf identische Flächen in Rautenform. Die Seiten aller dieser Rauten, z.U. A KD L betragen

ίο und die Diagonalen dieser Rauten sind gleich
R oder R ]/2 .

Zwei benachbarte Flächen der Rauten schließen einen Winkel von 120° ein.

Die Rhombendodekaeder sind in der Mittelebene geschnitten, welche durch die Mitte hindurchgeführt ist und auf der eine Achse senkrecht steht, die ent-

ao sprechend dem jeweiligen Fail durch die Mhle hindurchgeführt ist, und zwar durch zwei einander gegenüberliegende Eckpunkte mit vier Kanten (Fig. 1) oder aber durch zwei einander gegenüberliegende Eckpunkte mit drei Kanten (F i g. 5) durch

die Mittelpunkte der beiden Flächen oder parallelen Rauten des regelmäßigen Rhombendodekaeders (F i g. 9). Man kann leicht verstehen, daß diese Halbrhombendodekaeder durch Gießen oder Gießformen eines Stoffes, vorzugsweise eines synthetischen

Stoffes, in geeigneten Gießformen erhalten werden können, wobei anschließend daran jeweils zwei Hälften beispielsweise durch Kleben miteinander so vereinigt werden, daß dichte Zellen gebildet werden, die eine Rhombendodekaedcrforni besitzen. Die Dicke der diese Rhombendodekaeder umgebenden Wände ist vorzugsweise in der Größenordnung von ¹ s bis ',ι» des Halbmessers der Kugel, welche den Rhombendodekaeder umhüllt. Um diese Zellenstruktur zu verwirklichen, weiche im Wasser schwimmen soll, verkleidet man jede rhombendodekaederförmige Zelle mit einem Bindemittel oder einem Leim und setzt sie neben eine weitere Zelle derart, daß die eine Fläche in Rautenform einer der Zellen genau mit der Fläche der anderen Zelle zusammenfällt.

Um die Herstellung dieser Zellenstruktur zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, eine Vielzahl von Schichten vorzusehen, von welchen eine jede eine Reihe von nebeneinanderliegenden und gegebenen-

falls übereinander angeordneten Halbzellen beritzt derart, daß die Öffnungen der Halbzellen entwedei lediglich auf der einen Seite oder aber beiden Sciter einer jeden Schicht angeordnet sind.

Der in F i g. 1 gezeigte erste ebene Schnitt steh

senkrecht zu der Achse A B, welche durch die Mitu und durch die beiden einander gegenüberliegender Spitzen mit vier Kanten des Dodekaeders hindurch geführt ist. Diese ebene Schnittfläche wird durcr die Eckpunkte CDEF bestimmt. Die Fig. 2 de

Zeichnung zeigt eine Reihe von Halbzellen 1, weicht eine Schicht bilden, wobei die Öffnungen CDEl einer jeden Halbzelle 1 von einem Quadrat gebilde werden. In der F i g. 3 ist ein Schnitt durch zwe Grundpancelc der Halbzcllen I, 2 gezeigt, wobei die

scr Schnitt auf die Diagonalen C F und D E senkrech sieht und durch den Eckpunkt B einer Halbzelle ent sprechend der F i u. 2 hindurcliKuführl ist. Die unten

Schicht der Halbzellen 2 überdeckt, welche eine
Vielzahl von Halbzellen aufweist, die symmetrisch zu
den Zellen des oberen Grundpaneels sind. Hierdurch
erhält man, wie in F i g. 3 dargestellt, Eckpunkte
A, B, E, F, G, H, J, L, M, N einer Zelle in Form
eines Rhombendodekaeders. Die die öffnungen der
Halbzellen umgebenden Öffnungen, welche nach oben
zu offen sind und zu der unteren Schicht 1 gehören,
sind in geeigneter Weise gegen die Verbindungs-

Wände vorgesehen sind, welche nach unten zu in Richtung der entsprechenden Öffnung der Halbzellen divergieren, so versteht man leicht, daß diese Schichten der Halbzellen durch Formgießen, z. B. durch Spritzgießen, in einer Spritzform hergestellt werden können, welch letztere aus zwei Halbformen bestehen, deren vorspringende Teile die Form der Halbzellen bestimmen, wobei zwischen diesen HaIbzellcn ein Zwischenraum frei gelassen wird, der den-

flächen oder"entsprechenden Kanten oder Ränder to jenigen Wänden entspricht, welche diese Zellen beder Öffnungen der nach unten zu offenen und zu der grenzen.

oberen Schicht 2 gehörenden Halbzellen geklebt. Die In Fig. 5 steht die Schnittebene senkrecht zu der-

Verbindungsflächen oder Verbindungsränder werden jenigen Achse, welche durch die Eckpunkte mit drei in diesem Falle durch die Vertikalen CD, DE, EF Rhombendodekaederkanten, z. B. durch die Eck- und FC bestimmt, welche in einer waagerechten 15 punkte HI und durch den Mittelpunkt des regel-Ebene liegen und die Diagonalen der senkrechten mäßigen Rhombendodekaeders hindurchgeführt ist, Rauten CIDK, DJEL, ENFH und FGCM bilden. Diese Schichten der Halbzellen 1, 2 besitzen
nach oben offene Halbzellen und andere, nach unten
offene Halbzellen, welche an den Zellenwänden an- 20
einanderstoßen. Wie aus der F i g. 2 deutlich ersichtlich, sind in einer jeden Schicht der Halbzellen 1
oder 2 vier benachbarte Halbzellen 11 bis 14 vorgesehen, welche nach oben zu offen sind und welche

mit ihren Flächen oder Seitenwänden eine Halbzelle 25 haben und sich an den Punkten OPQRSTO der 21 begrenzen, die nach unten zu offen ist, und um- unteren Schicht 1 wieder schließen, mit den entgekehrt. Auf diese Weise bestimmen die unteren Eckpunkte B der vier Halbzellen 11 bis 14 die quadratische Öffnung der unteren Halbzelle 21, während der
Verbindungspunkt D der Öffnungen der oberen Halb- 30
zellen 11 bis 14 in der Stärke derjenigen Wände mit
dem Eckpunkt A' der nach unten offenen Zelle 21
zusammenfällt. Um die F i g. 2 noch etwas klarer
zu machen, sind lediglich die Halbzellen 11 und 21

mit einem durchgehenden Linienzug angedeutet. Die 35 welche die Öffnung einer Halbzelle bestimmt, sich Halbzelle 21. welche bestimmt wird durch die Eck- in einer waagrechten Ebene befindet, so gehen alle punkte C, D\ E', F', G\ H'. K', L\ A', entspricht Kanten durch den Mittelpunkt des Sechsecks O bis 7 der oberen Halbzelle Γ, D, E. F, G II, K, L, A der hindurch, so daß die Kanten DL, KA, CG usw. senk-Fig. 1. während die untere Halbzelle Γ, D, E, F, /, recht sind. Mit anderen Worten: der Körper einer J, M, /V. B dieser Figur den Halbzellen 11 bis 14 der 4° Halbzelle kann aus der Gießform sehr leicht ent-F i g. 2 entspricht. nommen werden.

Fine Wand in Rautenform, z. B. D, /, B, J der Da alle Flächen in Rautenform des regelmäßigen

Halbzelle 1. fällt mit der rhombenförmigen Wand Rhombendodekaedi.rs identisch und paarweise par- A', G', F', M' der Halbzelle 21 usw. zusammen oder alle! sind, können die Schichten der Halbzellen 1 bildet diese entsprechende Wand. Die F i g. 4 der 45 und 2 ebenfalls beispielsweise durch Kleben mitein-Zeichnune zeiet eine Anordnung von drei Schich- ander verbunden werden, und zwar an den Flächen

derarl, daß man eine Schnittlinie der Dodekaederzellen in Form eines regelmäßigen Sechsecks OPQRSTaKiW.

Die F i g. 6 zeigt eine Schicht der unteren Halbzellen, welche nach oben zu offen sind. Auf dieser Schicht ist eine zweite, obere Schicht 2 der nach unten offenen Halbzellen derart angeordnet, daß die Verbindungsränder, weiche die Form eines Sechsecks

der schließen, mit den ent sprechenden Verbindungsrändern der oberen Schicht 2 zusammenfallen, so daß man Rhombendodekaederzellen enthält, welche sämtlich durch die Eckpunkte A bis N der F i g. 5 bestimmt werden.

Auch in diesem Falle können die Schichten der Halbzellen 1 und 2 getrennt geformt werden, und zwar mit Hilfe eines Formgießverfahrens, z. B. durch Sprit/pressen u. dg!. Wenn die Schnittebene O bis 7", lh d Ö

ihrer geschlossenen Rückenteile. Auf diese Weise ruht — wie aus F i g. 7 ersichtlich — die Halbzelle 71, welche zu einer nicht gezeigten Schicht der nach :,;■ ,oben offenen Halbzellen gehört, über eine jede ihrer drei Rückenwändc 72, 73, 74 auf einer Rückwand einer der drei Halbzellen 75. 76, 77 auf, welche zueinander benachbart sind, wobei die eine Fläche mit der anderen Fläche eine gemeinsame Seitenwand hat.

ten. welche nach oben und nach unten offene Halbzellen besitzt, wobei diese Anordnung identisch ist mit derjenigen nach den F i g. 2 und 3. Dabei ist die Schnitiebene zwischen den drei Schichten 31, 32, 33 parallel zu der Ebene einer Halbzelle 11 entsprechend der F i g. 2. Wenn diese drei Schichten z. B. durch Kleben miteinander verbunden werden, und zwar entsprechend den die oberen und unteren

Öffnungen umgebenden Ränder der Halbzellen, 55 welche ein Teil der Schicht der nach unten hm ofwelch CTstere ein und derselben Schicht angehören, fenen Halbzellen 2 ist. Um die Fig. 7 noch etwas um die zum Schwimmen auf dem Wasser geeignete klarer in Erscheinung treten zu lassen, ist die HaIb-Zellenstruktur gemäß der Erfindung zu verwirk- zelle 77 teilweise weggebrochen dargestellt." Man liehen, bilden die Schichten 31, 32 einerseits und sieht aber auch, daß diejenige Ebene, in welcher die 32 und 33 andererseits insgesamt Rhombendode- 60 Öffnungen der nach oben zu offenen Halbzellen, kaederzellen, während die obere Schicht 31 nach z.B. die Halbzellen71, liegen und die nach unten zu

offenen Halbzellen, z.B. 75 bis 77, angeordnet sind, untereinander parallel sind.

Eine weitere Ausführungsform besteht in einer

oben offene Halbzcllen und die untere Schicht 33 nach unten zu offene Halbzellen aufweist.

Nimmt man einmal an, daß die Seitenwände der

Halbzellen 11 bis 14 und 21 einer Schicht 1, 2, 31. 65 Schicht mit zwei übereinanderliegenden Halbzellen-32 oder 33 nur Wände besitzen, welche senkrecht teeen. Dabei haben die Halbzellen der gleichen Lage zu der durch die öffnung einer jeden Halbzelle hin- — welche sowohl nach oben als auch nach unten hin durchgehenden Ebene stehen und darübeT hinaus sämtlich offen sind — seitliche Wände, weiche zu

der Ebene der öffnung senkrecht stehen, wobei eine dieser Seitenwände einer Halbzelle gemeinsam ist mit einer der Seitenwände einer der sechs Halbzellen, welche die fragliche Halbzelle vollständig umgeben, wobei die drei Rückwände dieser Halbzelle — welche in bezug auf die öffnungsebene unterschiedlich geneigt verlaufen — gleichzeitig eine Wand einer jeden der drei benachbarten Halbzellen der anderen HaIbzellenlage bilden.

In der Fig. 8 sind drei übereinanderliegende Schichten 81, 82, 83 angeordnet, von welchen eine jede eine Lage nach oben zu offener Halbzellen 84 und eine Lage nach unten zu offener Halbzellen 85 aufweist. Eine jede der nach oben zu offenen Halbzellen, z. B. die Halbzellen 86 der oberen Schicht 84 wird von sechs identischen Halbzellen 86,, 86₂, 86.,, 86₄, 86. und 86₆ umgeben und besitzt eine Seitenwand 87,, 87₂, 87 87₄, 87_?, 87_?, welche senkrecht zu der oberen Öffnung einer jeden Halbzelle steht und weiche gleichzeitig eine der Seitenwände »0 der sechs benachbarten Halbzellen 86,, 86₂, 86₃, 86₄, 86, und 86₆ bildet. Die zu der unteren Schicht 85 gehörenden Halbzellen, welche nach unten zu offen sind, zeigen die gleiche Anordnung wie die Halbzellen der oberen Schicht 84, sind aber relativ zu den letzteren seillich versetzt, derart, daß eine jede Halbzelle der unteren Schicht eine Wand besitzt, welche gemeinsam ist mit einer jeden der drei Halbzellen der oberen Schicht 84, und umgekehrt. So besitzen (Fig. 8) in der Nähe der Schicht 82 drei benacbbarte Halbzellen, z. B. 86, 86₄ und 86_ä drei Rückwände, vo.1 welchen die eine Rückwand 88,, 88₂, 88., einer jeden der drei Halbzellen gleichzeitig eine der drei Rückwände der unteren Halbzellen 88 bildet. Damit die Zeichnung noch etwas klarer wird, ist die obere Halbzelle 86₄ nach einer Vertikalebene geschnitten, weiche durch eine senkrechte Stirnwand der oberen Halbzelle 86. und der unteren Halbzelle 88 hindurchgeht. Von den drei Rückwänden 88,. 88₂, 88, ist lediglich die Wand 88₂ sichtbar.

Auch in diesem Falle ist die Herstellung der Schichten 81 bis 83 durch einen Spritzvorgang oder Gießvorgang sehr leicht. Um eine Zellenstruktur herzustellen, welche im Wasser schwimmen soll, genügt es. die Kanten oder Ränder der Halbzellen von zumindest drei übercinandergclcgten Grundpaneelen miteinander zu verkleben oder zu verschweißen, so daß man mit Hilfe der drei Schichten zwei Zellenlagen erhält, weiche sämtlich die Form eines Rhombendodekaeders haben.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 9 ist die Schnittebene des regelmäßigen Rhombendodekaeders durch eine Achse hindurchgeführt, welche durch den Mittelpunkt des Dodekaeders und durch den Mittelpunkt U und V der beiden Rhomben, z. B. AFGH und BDIJ, hindurchgeht. Man erhält auf diese Weise zwei Halbzellen, deren Verbindungskanten eine in Form eines regelmäßigen Sechsecks bestimmen, während dessen Seiten entweder mit den Kanten oder aber mit den Diagonalen der Rhomben des Rhombendodekaeders zusammenfallen. Bei der Anordnung nach F i g. 9 wird das regelmäßige Sechseck durch die Eckpunkte CKLENMC bestimmt. Aus Gründen der besonderen Anordnung der Schnittebene CKLENMC sind die beiden rhombenförmigcn Flächen AFGH und CBIJ parallel zu dieser Schnittebene angeordnet. Da eine jede der Wände der Halbzellen parallel zu einer der Wände der komplementären Halbzellen ist, kann man auch dort Schichten von Halbzellen herstellen, von weichen die einen nach oben und die anderen nach unten zu offen sind.

Die Fig. 10 zeigt solche Halbzellen, z.B. die Halbzelle 90, welche nach oben zu offen ist und von vier nach unten zu offenen Halbzellen 91 bis 94 und von zwei nach oben zu offenen Halbzellen 95, 96 umgeben ist. In gleicher Weise wird eine nach unten zu offene Halbzelle, z. B. 94, von vier nach oben zu offenen Halbzellen 90, 95, 97, 98 und von zwei nach unten zu offenen Halbzellen 93, 99 umgeben. Auf diese Weise bilden die Seitenwände, z. B. 9O₁, 90,, 9O₃, 9O₁, 90-, 90,, — ausgenommen die Rückwand — sämtlich gleichzeitig eine Seitenwand der benachbarten Halbzellen 91 bis 96. Die Rückwand, z. B. 94,,, der nach unten zu offenen Halbzellen, z. B. 94, liegt auf der Höhe der öffnungen, z. B. 90. der nach oben zu offenen Halbzellen, z. B. 90, 95,' 96, 97, 98, und umgekehrt.

Die Schicht von Halbzellen, wie es in Fi g. 10 gezeigt wird, wird also nach oben und nach unten hin von zwei parallelen Ebenen — welche gebildet werden durch die öffnungen, z. B. 9O₇ oder 94₇ — und die Rückwände, z. B. 9Oj, oder 94₈ der Halbzellen 90 und 94 begrenzt. Die Schicht der Halbzellen (Fig. 10) kann mit Hilfe eines Gieß- oder Spritzgießverfahrens leicht hergestellt werden, indem zwei Halbformen verwendet werden, welche eine Vielzahl von vorspringenden Teilen in Form von HaIbrhombendodekaedern besitzen. Diese vorspringenden Teile begrenzen die freien Räume in Form von Halbrhombendodekaedern, wobei die Breite dieser Räume der Dicke der Wände der Halbzellen entspricht. Als Gieß- oder Spritzmaterial verwendet man für alle bereits beschriebenen Ausführungsformen wärmehärtbare Kunststoffe.

Die Fig. 11 zeigt zwei Schichten der Halbzellen 111 und 112, weiche die gleiche Form besitzen wie die Schichten der Halbzellen nach Fig. 10. Die obere Schicht 111 ist auf der unteren Schicht 112 derart angeordnet, daß die öffnungen der Halbzellen der oberen Schicht 111 auf den öffnungen der Halbzellen der unteren Schicht aufliegen, wobei die Halbzellen nach oben hin offen sind. Dabei liegen die nach oben hin offenen Halbzellen der Schicht 111 mit ihren Rückwänden auf den Rückwänden der nach unten zu offenen Halbzellen der unteren Schicht 112 auf. Auf diese Weise sind die Kanten 113,, 113.,, 113., usw. der nach unten zu offenen Halbzellen Ϊ13 der oberen Schicht 111 durch Kleben mit den entsprechenden Kanten 114,, 114.,, 114, u.dgl. der nach oben hin offenen Halbzellen 114 der unteren Schicht verbunden, wobei auf diese Weise die beiden Halbzellen 113. 114 eine vollkommen dichte Zelle ir Form eines Rhombendodekaeders bilden.

Was die nach oben zu offenen Halbzellen 115 dei oberen Schicht 111 und die nach unten zu offener Halbzellen 116 der unteren Schicht 112 anbelangt so sind sie an den Rückwänden 115₈ und H6₈ miteinander verbunden und verklebt. Es ist aber auci möglich, die Rückwände der Halbzellen einer de: Schichten 111 und 112 zu unterdrücken, derart, dal die Rückwände der Halbzellen einer Schicht von dei Rückwänden der Halbzellen der benachbartei Schicht gebildet werden.

Die Zellenstruktur weist zumindest drei Schichtei von Halbzellen auf, welche in der Lage sind, sofen

409651/19

sie miteinander verklebt werden, zwei Zellenlagen zu bilden, welche sämtlich die Form von Rhombendode.kacdern haben.

Die Halbzellen der nach außen hin offenen Schicht sind vorzugsweise mit einer Füllmasse aufgefüllt, weiche die gleiche Beschaffenheit hat wie das Material der Wände einer jeden Zelle. Man kann diese nach außen hin offenen Schichten aus normalen Schichten der Halbzeiten herstellen, wie dies die Fig. 12 der Zeichnung zeigt, und nachher die Reihe der offenen Halbzellen der gleichen Seite, d. h. nach oben oder nach unten zu offenen Halbzellen, mit einem synthetischen Stoff auffüllen und die auf der gegenüberliegenden Seite offenen, d. h. nach unten oder nach oben zu offenen, Halbzellen bestehen lassen. Die Fig. 12 zeigt eine Schicht mit zwei Halbzellenschichten entsprechend der Anordnung nach den F i g. 7 und 8, wobei sämtliche, nach oben hin offene Randhalbzellen 120 nach dem Gießoder Spritzvorgang für die Schicht mit Halbzellen-Doppelschichten 121 mit einem wärmehärtbaren und harten Kunststoff 123 gefüllt werden, wobei dieser Kunststoff vorzugsweise der gleichen Natur ist wie derjenige Kunststoff, aus welchem die Wände der Halbzeiten dieser Schicht bestehen.

Die fertige Zellenstruktur weist also keine leeren Randhalbzellen auf.

Wie aus Fig. 13 ersichtlich, ist es gleichermaßen möglich, die Randschichten 131, 132 der Zellenstruktur in der Weise zu verwirklichen, daß sie lediglieh Halbzellen 133 besitzt, welche sämtlich auf der gleichen Seite der entsprechenden Schicht 131 oder 132 offen sind, wobei die andere Fläche, d. h. die äußere Fläche 135 der Schicht, vollständig kontinuierlich ist und durch ein Form- oder Gießverfahren hergestellt wird. In diesem Falle hat der Stoff, weicher oberhalb der auf der gleichen Seite liegenden, offenen Halbzellen, z. B. 133, vorgesehen ist, keineswegs notwendig die gleiche Dicke wie eine einfache Schicht mit zwei Halbzellenschichten 137. Diese Dicke kann schwächer oder stärker ausgeführt sein.

Die Fig. 13 zeigt eine erste oder obere Schicht 131, eine Zwischenschicht mit Doppelschichten 137 und eine zweite oder untere Schicht 132. Die obere Schicht 131 besitzt auf der Außenseite eine durchgehend ebene Fläche und an der Innenseite der Schicht eine Vielzahl von Halbzellen 133, welche sämtlich in Richtung des Inneren des Volumens, d. h. bei der Fig. 13 nach unten hin, offen sind. Die Zwischenschicht 137 besitzt eine Doppelschicht von Halbzellen der Type, wie sie in den F i g. 7 und 8 dargestellt ist; sie besitzt einerseits eine erste Reihe von ncbcncinandcrliegenden und sämtlich nach oben hin offenen Halbzellen 139, d. h. in Richtung der öffnungen der Halbzellen 133 der oberen Schicht

131 offener Halbzellen, und andererseits eine zweite Reihe von nebeneinanderliegenden und sämtlich nach unten hin offenen Halbzellen 140. Die unlere Schicht

132 ist in ihrem Aufbau gleich derjenigen der oberen Schicht 131, ausgenommen, daß die Schicht 132 so angeordnet ist, daß die Halbzellen 141 nach oben hin sämtlich offen sind und daß die ebene und durchgehende Fläche auf der unteren Fläche der Schicht 132 liegt. Die drei Schichten 131, 132, 137 fluchten in der Weise, daß deren Halbzellen sich an den Rändern der öffnungen der letzteren mit den Rändern der Öffnungen der Halbzellen der benachbarten Schicht vereinigen und auf diese Weise zwei übereinanderliegende Zellen bilden, weiche sämtlich die Form von Rhombendodekaedern haben.

Man kann leicht verstehen, daß die Zellenstruktur eine Anhäufung einer beliebigen Anzahl von Zwischenschichten darstellen kann. Es versteht sich von selbst, daß die Klebeverbindung zwischen den beiden benachbarten Schichten vollständig dicht sein muß, damit eine jede Zelle insgesamt gegen die anderen Zellen abgedichtet ist.

Die Schichten gemäß den F i g. 4 und 11 werden in analoger Weise hergestellt, wie dies in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 bereits beschrieben wurde.

Die Dicke der Wände und Abmessungen der Zellen sind selbstverständlich dem jeweiligen Einzelfall angepaßt. Es ist aber festgestellt worden, daß man einen guten Implosionswiderstand und eine gute 6chwimmfähigkcit dann erhält, wenn die Dicke der Wände m der Größenordnung von '/10 des Durchmessers der Kugel liegt, von welcher die rhombendodekaederförmige Zelle umschlossen ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

552

Claims

Patentansprüche:

;, ' 1. Auftriebskörper, der einem sehr hohen " Hydrostatischen Druck widersteht, bestehend aus wenigstens einer Schicht nebeneinander angeordneter regelmäßig ausgebildeter Zellen, die an ihren Seitenwänden miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen die Form eines aas zwölf kongruenten Rhomben begrenzten regelmäßigen Körpers, eines Rhombendodekaeders, haben.
2. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet sind, daß ihre in der Mittelebene liegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch zwei gegenüberliegende aus vier Rhombendodekaeder-Kanten gebildete Eckpunkte verläuft (F ig. 1).
3. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet sind, daß ihre in der Mittelebene liegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch zwei gegenüberliegende aus drei Rhombendodekaeder-Kanten gebildete Eckpunkte verläuft (F i g. 5).
4. Auftriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rhombendodekaeder innerhalb der Schicht derart angeordnet sind, daß ihre in der Mittelebene liegenden Schnittebenen senkrecht zu einer Achse stehen, die durch die Mittelpunkte zweier paralleler Rhomben des Rhombendodekaeders läuft (F i g. 9).
5. Auftriebskörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Flächen der Rhombendodekaeder gebildete obere Fläche der Schicht mit einer Füllmasse eingeebnet wird.