DE3873542T2

DE3873542T2 - Gasdurchlaessiger poroeser koerper, dessen herstellung sowie druckgiessform.

Info

Publication number: DE3873542T2
Application number: DE8888902219T
Authority: DE
Inventors: Yukito Muraguchi; Hiroaki Takahaschi
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: KR910002176B1; EP0379576B1; WO1989008089A1; KR900700415A; ATE79111T1; DE3873542D1; EP0379576A1; EP0379576A4

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft einen porösen Körper aus Keramik mit einem gleichförmigen Porendurchmesser, ein Verfahren zum Herstellen desselben und eine Druckgußform, hergestellt aus dem porösen Körper.
Luftdurchlässige poröse Körper aus Keramik wurden im praktischen Gebrauch als Filter und Belüfter in verschiedenen Bereichen, einschließlich Nahrungsmittelindustrie, Wasserbehandlung und Züchtung eingesetzt, und zwar aufgrund ihrer Luftdurchlässigkeit und chemischen Stabilität. Die herkömmlichen porösen Körper aus Keramik werden durch verschiedene Prozesse hergestellt, die entsprechend ihrer Prinzipien wie folgt klassifiziert werden.
I. Ein Prozeß, bei dem die Poren vor dem Brennen ausgebildet werden:
(1) Durch Vermischen des Keramikrohmaterials mit den Rohmaterialien für einen Polyurethanschaum, mit anschließendem Schäumen der Mischung und Brennen des Schaums, um das Kunstharz anschließend zu entfernen.
(2) Durch Beschichten eines Polyurethanschaumes mit einem Keramikschlamm und Brennen des Schaumes.
(3) Durch Packen von Kunststoffgranülen in einen Behälter, Eingießen eines Keramikschlammes in den Zwischenraum zwischen den Granülen und Brennen des gesamten Systems.
II. Ein Verfahren, bei dem sich die Poren während des Brennens bilden:
(4) Durch Suspendierung der Sinterung vor der Verglasung.
(5) Durch Brennen des Keramikrohmaterials zusammen mit einem brennbaren oder flüchtigen Material.
(6) Durch Brennen klassifizierter Füllpartikel zusammen mit einer geringen Menge eines glasartigen Fluß- und Bindemittels.
(7) Durch Brennen eines porösen Rohmaterials, beispielsweise Diatomeenerde, zusammen mit einem Bindemittel.
III. Ein Verfahren, bei dem die Poren durch Phasenabtrennung von Glas (poröses Glas) gewonnen werden.
IV. Ein Verfahren, das auf einem Sol-Gel-Prozeß beruht (Siliziumdioxydgel etc.).
V. Ein Verfahren, bei dem die Poren unter Verwendung von Hohlräumen in Kristallen gebildet werden (Zeolit etc.).
Die porösen Körper, die durch diese Verfahren hergestellt werden, haben Porenradien, die über verschiedene Bereiche verteilt sind, wie in Figur 1 dargestellt.
Die oben erwähnten Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile. Das Verfahren (II), bei dem sich die Poren während des Brennvorgangs bilden, ist für die Herstellung vielseitiger poröser Körper mit einem Porenradius von 0,3 bis 50 µm am besten geeignet. Das Verfahren (IV) führt jedoch nur unter Schwierigkeiten zu porösen Körpern mit einer hohen Porosität und tendiert dahin, poröse Körper zu ergeben, die brüchig sind und unregelmäßige Poren haben. Das Verfahren (V) ist für die wirtschaftliche Produktion poröser Körper geeignet, es ist jedoch insoweit anfällig, als es leicht poröse Körper liefert, die brüchig sind und unregelmäßige Poren haben. Das Verfahren (VII) ist industriell nicht von Vorteil. Daher herrschte das Verfahren (VI) in der Industrie vor.
Unglücklicherweise erfordert das Verfahren (VI) zahlreiche Schritte und liefert daher in wirksamer Weise bei niedrigen Kosten keine porösen Körper. Gemäß diesem Verfahren ist es erforderlich, die durchschnittliche Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung des Füllmittels (beispielsweise Porzellanschamott, Aluminiumoxyd, Titanoxyd und Siliziumkarbid) zu steuern und das Füllmittel mit einem Mininum an glasartigem Flußmittel (um das Füllmittel während des Brennens zu binden) und einem Minimum an Bindemittel zu vermischen (beispielsweise Ton).
Es ist ein Objekt der vorliegenden Erfindung, einen kostengünstigen luftdurchlässigen porösen Körper mit einem gleichförmigen Porendurchmesser zu schaffen und weiterhin auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen porösen Körpers anzugeben. Das Verfahren benötigt nicht den Klassifikationsschritt zur Steuerung der Partikelgrößenverteilung des Füllmittels und weicht insoweit von dem oben erwähnten Verfahren (VI) ab. Darüber hinaus werden bei diesem Verfahren keinerlei glasartige Flußmittel und brennbare Materialien (beispielsweise Sägemehl) benötigt. Das Verfahren gestattet die Verwendung billiger, natürlich vorkommender Rohmaterialien und benutzt die Glasphase und ihre Sinterung, die während des Brennens auftritt.
Es gibt zahlreiche Druckgußverfahren zum Formen keramischer Körper. Ein solches Verfahren ist der Drainage-Guß. Gemäß diesem Verfahrem wird geschlämmte Tonmasse in eine trockene Gipsform gegossen, die das zugefügte Wasser rasch absorbiert, wodurch ein fester Körper entsteht, der die innere Gestalt der Form hat. Wenn die gewünschte Walldicke des Gußgegenstandes erreicht ist, wird überschüssige geschlämmte Tonmasse aus der Form ausgegossen. Der gegossene Gegenstand wird in der Form zur Absorption von Restwasser gehalten, bis er mit ausreichender Stärke getrocknet ist, so daß man sicher mit ihm hantieren kann. Der gegossene Gegenstand wird schließlich von der Form zum Zwecke einer anschließenden Behandlung entfernt. (Es gibt auch ein Druckgußverfahren, welches den Schritt des Ausgießens der geschlämmten Tonmasse aus der Form nicht einschließt.)
Ein Nachteil des oben erwähnten konventionellen Verfahrens liegt darin, daß die getrocknete Gipsform in ihrer Wasserabsorptionskapazität beschränkt ist. Mit anderen Worten, jede Form ergibt innerhalb von 8 Stunden lediglich zwei gegossene Gegenstände. Daneben muß die benutzte Gipsform 6 - 18 Stunden getrocknet werden, bevor sie wiederverwendet werden kann, und der Trockenvorgang der benutzten Gispform verkürzt deren Lebensdauer. All dies macht die Gispform im Hinblick auf ihre Produktivität pro Zeiteinheit nachteilig und steigert die Herstellungskosten der gegossenen Gegenstände. Um die oben erwähnten Nachteile zu eliminieren, wurde erfindungsgemäß eine Gußform entwickelt, die aus porösem synthetischem Kunstharz mit einer offenen Zellstruktur gefertigt ist, anstatt aus Gips (wie beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 208005/1983) beschrieben. Diese Form aus synthetischem Harz wird hergestellt und beim Drainageguß in einer Weise eingesetzt, die nachstehend mit Bezug auf Figur 11 und 12 kurz erläutert wird.
Die Figur 11 zeigt die Gußform 1, die aus dem Druckbehälter 2 und den Innenformen 3 und 3' aus porösem Kunstharz mit offener Zellstruktur aufgebaut ist. Die Innenformen 3 und 3' sind mit Drainagerohren 5 und 5' ausgestattet, die zur Außenseite der Gußform 1 führen. Die Drainagerohre 3 und 3' sind beispielsweise aus gewobenem Baumwolltuch gefertigt und haben einen Außendurchmesser von 2 bis 20 mm, so dar sie Wasser mit sehr viel kleinerem Widerstand leiten als die Innenformen 3 und 3'.
Die Innenformen 3 und 3' werden in der folgenden Weise hergestellt. Zunächst wird ein Modell bereitgestellt, welches dem gewünschten gegossenen Gegenstand ähnlich, jedoch etwas größer als dieser ist. Der Größenunterschied entspricht dem Abstand (beispielsweise 20 bis 100 mm) zwischen der Innenseite der Innenformen 3 und 3' und den Drainagerohren 5 und 5'. Hierauf wird ein Drahtnetz gegen die Fläche des Modells gepreßt, so daß sich das (in Figur 12 dargestellte) Drahtnetz 32 ergibt, dessen Gestalt derjenigen der Innenformen 3 und 3' entspricht. Auf dem so gebildeten Drahtnetz 32 werden Drainagerohre 5a in geeigneten Abständen (beispielsweise 5 bis 100 mm) angeordnet, wie in Figur 12 dargestellt. Die Drainagerohre 5a werden am Drahtnetz 32 mit geeigneten Mitteln (beispielsweise Draht) befestigt. Das geformte Drahtnetz 33 mit dem daran befestigten Rohr 5a wird in dem oberen Teil 2a und dem unteren Teil 2b des Druckbehälters 2 plaziert. Die Enden der Drainagerohre 5a werden in äußere Rohrleitungen 8 und 8' eingeführt, die sich in den Druckbehälter 2 hinein öffnen. Bei geöffnetem Druckbehälter 2 wird das Modell des gegossenen Gegenstandes im unteren Teil 2b des Druckbehälters 2 angeordnet, und der Raum zwischen dem Modell und dem unteren Teil 2b wird mit einer fließfähigen Formverbindung aus synthetischem Kunstharz gefüllt, worauf sich ein Aushärtevorgang anschließt. Der untere Teil 2b wird mit dem oberen Teil 2a verbunden. Der Raum zwischen dem Modell und dem oberen Teil 2a wird mit der gleichen fließfähigen Formverbindung aus synthetischem Harz wie oben erwähnt gefüllt, worauf sich ein Aushärtevorgang anschließt. Der Druckbehälter 2 wird geöffnet und das Modell entfernt. Somit sind die Innenformen 3 und 3' mit den Drainagerohren 5 und 5' im Druckbehälter 2 komplettiert. Wenn die Formverbindung aus synthetischem Harz auf eine angemessene Temperatur erhitzt wird, nachdem sie bis zu einem bestimmten Ausmaß ausgehärtet ist, gibt die Formverbindung Wasser und Emulgator frei, so daß sich offene Zellen ausbilden.
Mit der Drainagegußvorrichtung, die mit der Gußform 1 ausgestattet ist, wird beim Drainageguß in folgender Weise gearbeitet. Zuerst werden der obere Teil 2a und der untere Teil 2b des Druckbehälters 2 miteinander verbunden. Der Hohlraum 4 im Druckbehälter 2 wird mit geschlämmter Tonmasse gefüllt, die über die Ventile 19, 22, das flexible Rohr 16 und das Tonmassezuführrohr 6 durch die Pumpe 18 unter Druck zugeführt wird. Während die Tonmasse zugeführt wird, wird das Ventil 11 offengehalten, so daß die Tonmasse über das Überflußrohr 7 in den Überflußtank 9 überflieden kann. Wenn das Überfließen der geschlämmten Tonmasse durch den Niveaudetektor 10 festgestellt wird, werden die Pumpe 18 abgestellt und das Ventil 22 geschlossen. Hierauf wird das Ventil 11 verstellt, so daß Druckluft (5 bis 15 kg/cm²) in den Überflußtank 9 eingeleitet wird. Die Druckluft setzt die geschlämmte Tonmasse im Hohlraum 4 unter Druck. Gleichzeitig werden die Ventile 13 und 13' geöffnet, so daß die Luft-Wasser-Separatoren 12 und 12' mit dem Atmosphärendruck im Gleichgewicht sind, oder die Ventile 13 und 13' werden geschlossen und die Ventile 14 und 14' werden entsprechend eingestellt, so dar die Luft-Wasser- Separatoren 12 und 12' unter Unterdruck gesetzt werden, beispielsweise 300 - 700 mmHG (x1,33.10² Pa). Die unter Druck stehende Tonmasse setzt sich im Hohlraum 4 rasch auf der Oberfläche der Innenformen 3 und 3' ab, da das Wasser in der Tonmasse durch die Innenformen 3 und 3' zu den Drainagerohren 5 und 5' aussickert.
Wenn eine gewünschte Wanddicke (beispielsweise 9 mm) nach einer vorbestimmten Zeit (beispielsweise 9 Minuten) erreicht ist, wird das Ventil 11 verstellt, so daß sich der Druck des Überflußtanks 9 entspannt. Bei geöffneten Ventilen 22 und 21 wird überschüssige Tonmasse im Hohlraum 4 über das Tonmassenzuführrohr 6, das flexible Rohr 16, die Ventile 22, 21 und das Tonmassenrückführrohr 20 zum Tonmassentank 17 zurückgeführt. Nachdem die überschüssige Tonmasse abgezogen ist, wird das Ventil 22 geschlossen und das Ventil 11 so verstellt, daß, falls erforderlich, Druckluft in den Überflußtank 9 eingespeist wird. Die Druckluft übt wiederum einen Druck auf die Wand des Gußgegenstandes aus, um den Wassergehalt des Gußgegenstandes gleichförmig zu erniedrigen.
Während die überschüssige Tonmasse abgezogen und die Wand des Gußgegenstandes wiederum unter Druck gesetzt wird, werden die Luft-Wasser-Separatoren 12 und 12' mit dem Atmosphärendruck im Gleichgewicht oder unter Unterdruck gehalten. Anschließend wird der Luft-Wasser-Separator 12 unter Unterdruck gesetzt. Bei geschlossenem Ventil 13' und verstelltem Ventil 14' wird Druckluft in den Luft-Wasser- Separator 12' eingeleitet. Die Druckluft treibt das restliche Wasser in der Innenform 3' aus, so daß sich ein Wasserfilm an der Zwischenfläche zwischen der Oberfläche der Innenform 3' und der Wand des Gußgegenstandes ausbildet. Der untere Teil 2a des Druckbehälters 2 wird abgesenkt, wobei der Gußgegenstand durch die Innenform 3 in seiner Position gehalten wird. Der Förderwagen 27 wird in eine Lage unter dem Gußgegenstand verbracht, und der Tischheber 29 wird angehoben, bis der Tisch 29 in die Nähe der Unterseite des Gußgegenstandes gelangt. Das Ventil 14 wird verstellt, so daß Druckluft in den Luft-Wasser-Separator 12 eintritt. Die Druckluft legt Druck an das Drainagerohr 5 an, wodurch das Restwasser in der Innenform 3 ausgetrieben wird und sich ein Wasserfilm an der Zwischenfläche zwischen der Oberfläche der Innenform 3 und der Wand des Gußgegenstandes ausbildet. Der Wasserfilm gestattet es dem Gußgegenstand, spontan auf den Tisch 30 zu fallen. Der Tischheber 29 wird abgesenkt und der Förderwagen 27 in Bereitschaftsposition zurückgezogen. Somit erhält man einen hohlen Gußgegenstand, der auf dem Tisch 30 angeordnet ist.
Ein Vorteil des oben beschriebenen Drainagegußverfahrens liegt darin, daß die aus synthetischem Harz gefertigte Innenform dimensionsstabil ist und sehr geringe, aus dem Aushärten resultierende Schrumpfung zeigt. Daher besitzt der Gußgegenstand eine hohe Dimensionsgenauigkeit, selbst nach wiederholter Ausführung von Gießzyklen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Innenform gute Wasserfestigkeit, mechanische Eigenschaften, Abnutzungs- und chemische Resistenz hat.
Unglücklicherweise weist jedoch die oben erwähnte Kunstharzform einen Nachteil insofern auf, als es unmöglich ist, pneumatischen oder hydraulischen Druck gleichmäßig auf die Formoberfläche aufzubringen, wenn der Gußgegenstand aus der Form entfernt ist, weil die Durchmesser der Poren breit verteilt sind. Dieser Nachteil fällt insbesondere dann ins Gewicht, wenn der Gußgegenstand einen vorstehenden Teil hat, beispielsweise bei Sanitärwaren. Der vorstehende Teil lädt sich nicht leicht aus dem hohlen Teil der Form entfernen.
Es ist ein Objekt der vorliegenden Erfindung, eine Druckgußform zu vermitteln, die ein leichtes Entformen ohne Beschädigung des Gußgegenstandes gestattet.
Der luftdurchlässige poröse Körper gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;.
Erfindungsgemäß wird der luftdurchlässige poröse Körper durch Vermischen von Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton hergestellt, so daß sich eine Zusammensetzung ergibt, die aus 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; besteht. Diese Zusammensetzung wird vergossen, worauf der Gießgegenstand bei etwa 1000ºC oder höher gebrannt wird.
Die Drainagegußform gemäß der Erfindung wird aus dem luftdurchlässigen porösen Körper hergestellt. Die Form umfaßt die innere Oberflächenschicht, welche die Formfläche bildet, die Stützschicht, die in engem Kontakt mit der Oberflächenschicht ist und diese Schicht abstützt, und die Drainagekanäle, die in der Nähe der Zwischenfläche zwischen der Stützschicht und der Oberflächenschicht ausgebildet sind, wobei die Drainagekanäle mit der Oberflächenschicht in Verbindung stehen.
Das Ende der Oberflächenkanäle ist zur Außenseite der Drainagegußform herausgeführt, so daß Wasser in der Oberflächenschicht aus der Drainagegußform herausgeführt werden kann und Gas oder Flüssigkeit an der Oberflächenschicht durch die Drainagekanäle und die Oberflächenschicht aus der Drainagegußform herausgeführt werden können. Die Oberflächenschicht ist aus dem oben erwähnten porösen Körper gefertigt.
Die vorliegende Erfindung ergab sich als Ergebnis einer Untersuchung an Ziegelkörpern auf der Basis von CaO-Al&sub2;O&sub3;- SiO&sub2;. Diese Untersuchungen werden im folgenden erläutert. Unter der keramischen Weißware CaO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; sind Erdware-Ziegel eine typische Ware. Die Masse der Erdwarenziegel besteht aus 58 - 75 Gew.-% SiO&sub2;, 13 - 25 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; und 5 - 9 Gew.-% CaO (wie im Bereich [I] in Figur 2 angegeben). Der Ziegel wird aus Agalmatolit (Pyrophillitart oder Kaolinart mit einem Gehalt an Al&sub2;O&sub3; von mehr als 13 Gew.-%), Kalkstein und Ton hergestellt. Ein Beispiel der Zusammensetzung entsprechend dem Bereich (I) in Figur 2 besteht aus 73 Gew.-% SiO&sub2;, 20 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; und 7 Gew.-% CaO. Diese Zusammensetzung (im folgenden als Zusammensetzung A bezeichnet) ergab eine deutliche Porosität und Schrumpfung, wie in Figur 3 angegeben. Ein Beispiel für eine Masse, deren Zusammensetzung außerhalb des Bereichs (I) in Figur 2 liegt, wurde aus Kieselagalmatolit (Pyrophillitart oder Kaolinart mit einem Gehalt an SiO&sub2; von weniger als 13 Gew.-%), Kalkstein und Ton hergestellt. Diese Zusammensetzung (im folgenden als Zusammensetzung B bezeichnet) besteht aus 74 Gew.-% SiO&sub2;, 12 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; und 14 Gew.-% CaO. Sie ergab eine Porosität und Schrumpfung wie in Figur 3 dargestellt. Die Zusammensetzungen A und B wurden einer Röntgenstrahlbeugungsuntersuchung unterworfen. Die Ergebnisse sind in Figur 4 dargestellt. Die Zusammensetzungen A und B wurden ferner im Hinblick auf die Verteilung des Porendurchmessers bei verschiedenen Brenntemperaturen untersucht. Die Ergebnisse sind in Figur 5 dargestellt.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen folgendes: Figur 3 gibt an, daß die Zusammensetzung B eine größere Porosität und eine kleinere Schrumpfung ergab als die Zusammensetzung A, wenn die Brenntemperatur niedriger als 1200ºC ist. Aus Figur 4 geht das folgende hervor: Beide Zusammensetzungen A und B bilden Gehlenit (2CaO.Al&sub2;O&sub3;.SiO&sub2;), Wollastonit (CaO.SiO&sub2;) und Anorthit (CaO.Al&sub2;O&sub3;.2SiO&sub2;), wenn die Brenntemperatur 1000ºC beträgt. Wenn im Fall der Zusammensetzung A die Brenntemperatur ansteigt, verschwinden Gehlenit und Wollastonit und Anorthit wird in großen Mengen gebildet, und Mullit (3Al&sub2;O&sub3;.2SiO&sub2;) und Kristoballit (SiO&sub2;) wachsen ebenfalls an. Im Fall der Zusammensetzung B werden Gehlenit, Wollastonit und Anorthit ebenso wie bei der Zusammensetzung A gebildet, jedoch entsteht Wollastonit in größeren Mengen als in der Zusammensetzung A. Sie haben jedoch die Tendenz abzunehmen, wenn die Brenntemperaturen ansteigen.
In Figur 4 haben die Symbole folgende Bedeutungen:
Q ... Quartz
F ... Feldspat
P ... Pyrophillit
Cr .. Cristoballit
α-W .. Wollastonit
C ... Calcit
M ... Mullit
G ... Gehlenit
W ... Wollastonit
A ... Anorthit
Es ist bekannt, daß im Fall der Zusammensetzung A, deren Bestandteile im Bereich (II) in Figur 2 spezifiziert sind, gewöhnlich zeitweise eine Expansion stattfindet, wodurch im Verlauf der Bildung und des Verschwindens von Gehlenit und Wollastonit die Porosität zu- und die Schrumpfung abnimmt. (Diese Eigenschaft wird dazu ausgenutzt, die innere Dimensionsgenauigkeit des Erdware-Ziegels zu verbessern.) Im Falle der Verbindung B findet ebenfalls zeitweise eine Expansion statt, welche die Porosität erhöht. Aus Figur 5 ergibt sich, daß der Porenradius mit der Brenntemperatur wächst, und zwar bei beiden Zusammensetzungen A und B; jedoch besteht zwischen ihnen insoweit ein Unterschied, als die Verteilung der Porenradien enger wird, wenn der Porenradius im Falle der Zusammensetzung B wächst.
Der Grund, warum die Zusammensetzung B einen porösen Körper mit sehr gleichförmigen Porenradien ergibt, wird wie folgt erläutert: Kalkstein (CaCO&sub3;), Pyrophillit und mineralisches Kaolin in der Zusammensetzung B zersetzen sich und ergeben CaO, Al&sub2;O&sub3; bzw. SiO&sub2;. Diese Zersetzungsprodukte reagieren miteinander und bilden Gehlenit, Wollastonit und Anorthit. Wenn diese Reaktionsprodukte verschwinden, erscheint teilweise eine flüssige Phase mit niedrigem Schmelzpunkt infolge der eutektischen Reaktion (in Figur 2 durch den Punkt E angegeben), und diese flüssige Phase kombiniert mit Quarzpartikeln (SiO&sub2;), wobei ein Teil von ihr sich in Kristoballit verwandelt. Im Gegensatz hierzu führt die Zusammensetzung A zu einem porösen Körper mit breiter Porengrößenverteilung. Dies kann dem Umstand zugeschrieben werden, daß hier in den Reaktionsprodukten eine große Menge an Anorthit vorhanden ist, welche die eutektische Reaktion verhindert.
Bei der Untersuchung der Zusammensetzung, welche die gleiche Eigenschaft wie die Zusammensetzung B zeigt, wurden Experimente mit einer Vielzahl von Zusammensetzungen ausgeführt, die aus Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton bestanden. Diese Experimente führten zu folgenden Resultaten.
i) Eine Zusammensetzung, deren Bestandteile durch den Punkt E in Figur 2 angegeben sind, liefert einen porösen Körper mit einer geringen Porosität, da die eutektische Reaktion bei 1100ºC oder höher rasch fortschreitet.
ii) Eine Verbindung, deren Zusammensetzung durch den Punkt D in Figur 2 angegeben ist, führt zu einem porösen Körper mit einer höheren Porosität. Jedoch ist der poröse Körper in seinem Porenradius ungleichmäßig und weiterhin brüchig.
iii) Eine Zusammensetzung, deren Bestandteile durch den Punkt F in Figur 2 angegeben sind, ergibt einen porösen Körper von geringer Porosität und mit ungleichmäßigen Porenradien.
iv) Eine Verbindung, die hauptsächlich aus SiO&sub2; besteht, führt zu einem porösen Körper mit hoher Porosität; jedoch tendiert der poröse Körper zur Brüchigkeit.
Auf der Basis der oben erwähnten Resultate wurden umfangreiche Studien ausgeführt. Die Ergebnisse der Studien zeigen an, daß der erwünschte poröse Körper aus einer Zusammensetzung erhalten wird mit 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, vorzugsweise (unter dem Gesichtspunkt der Porosität, Porengleichförmigkeit und Brüchigkeit) 70 - 80 Gew.-% SiO&sub2;, 10 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;, wie durch den Bereich (II) in Figur 2 angegeben.
Dementsprechend hat der luftdurchlässige poröse Körper gemäß der Erfindung eine Zusammensetzung, die durch 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; spezifiziert ist. Er hat ferner einen gleichförmigen Porendurchmesser im Bereich von 0,3 - 50 µm.
Der luftdurchlässige poröse Körper gemäß vorliegender Erfindung wird aus preisgünstigem, natürlich vorkommendem Kieselagalmatolit (vorzugsweise Pyrophillit- und/oder Kaolinart mit einem Gehalt an Al&sub2;O&sub3; von weniger als 13 Gew.-%), Kalkstein und Ton hergestellt. Diese Rohmaterialien werden zu einer Zusammensetzung vermischt, die aus 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; besteht. In die Zusammensetzung wird je nach Bedarf ein organisches Bindemittel eingeschlossen. Anschließend wird die Zusammensetzung in üblicher Weise geformt. Der geformte Gegenstand wird bei 1000ºC oder höher gebrannt, vorzugsweise zwischen 1000ºC und 1200ºC. Im Verlauf des Brennens finden zwischen der flüssigen und festen Phase Reaktionen statt, die einen luftdurchlässigen porösen Körper mit gleichförmigem Porendurchmesser ergeben.
Der Porendurchmesser des porösen Körpers ist eng mit dem Teilchendurchmesser und der Teilchendurchmesserverteilung der Ausgangsmaterialien verwandt. Entsprechend der Ergebnisse von Versuchen, welche von den Erfindern ausgeführt wurden, besteht eine Tendenz, daß je enger die Partikelgrößenverteilung von Kieselagalmatolit bei der Partikelgrößenverteilung von Kalkstein liegt, umso gleichmäßiger die Porendurchmesser des gebrannten Körpers sind. Daher ist es möglich, einen porösen Körper mit einem bestimmten Porendurchmesser wie gewünscht zu erhalten, wenn Kieselagalmatolit und Kalkstein mit einer gewünschten Partikelgrößenverteilung als Ausgangsmaterialien gewählt werden. Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung benutzten Rohmaterialien können aus normalerweise mit Kugelmühlen gemahlenen Pulvern ohne Klassifikation erhalten werden.
Die Druckgußform der vorliegenden Erfindung wird aus poröser Keramik mit der oben erwähnten Zusammensetzung hergestellt. Diese poröse Keramik hat eine enge Verteilung des Porendurchmessers, und die Poren vermitteln einen gleichförmigen pneumatischen oder hydraulischen Druck auf die ganze Oberfläche der Form, wenn der in der Form geformte Gußgegenstand entformt wird.
Die Druckgußform der vorliegenden Erfindung wird in folgender Weise produziert. Zuerst wird die Oberflächenschicht hergestellt. Die Oberflächenschicht ist ein gesinterter, luftdurchlässiger poröser Körper mit einem Gehalt von 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;. Die Oberflächenschicht hat einen gleichförmigen Porendurchmesser im Bereich von 0,3 - 5O µm. Die Oberflächenschicht wird aus kostengünstigem, natürlich vorkommendem Kieselagalmatolit (vorzugsweise Phyrophillit- und/oder Kaolinart mit einem Gehalt an Al&sub2;O&sub3; von weniger als 13 Gew.-%), Kalkstein und Ton. Diese Rohmaterialien werden zu einer Zusammensetzung vermischt, die aus 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; besteht. In die Verbindung wird je nach Bedarf ein organisches Bindemittel eingeschlossen. Anschließend wird die Verbindung durch Drainageguß geformt, so daß die Form die gewünschte innere Gestalt hat. Der gebrannte Gegenstand wird bei 1000ºC oder höher gebrannt. Im Verlauf des Brennens finden zwischen der flüssigen und festen Phase Reaktionen statt, die einen luftdurchlässigen porösen Körper mit einem gleichförmigen Porendurchmesser ergeben.
Der Porendurchmesser des porösen Körpers ist mit dem Partikeldurchmesser und der Partikeldurchmesserverteilung der Ausgangsmaterialien eng verwandt. Wie oben im Zusammenhang mit dem porösen Körper erläutert, liegt entsprechend der Ergebnisse von Versuchen, welche durch die Erfinder ausgeführt wurden, eine Tendenz vor, daß je enger die Partikelgrößenverteilung von Kieselagalmatolit bei der Partikelgrößenverteilung des Kalksteins liegt, umso gleichmäßiger die Porendurchmesser des gebrannten Körpers sind. Daher ist es möglich, eine Oberflächenschicht mit einem bestimmten Porendurchmesser wie gewünscht zu erhalten, wenn Kieselagalmatolit und Kalkstein mit einer gewünschten Partikelgrößenverteilung als Ausgangsmaterialien gewählt werden. Die im Verfahren gemäß der Erfindung benutzten Rohmaterialien können aus normalerweise mit Kugelmühlen gemahlenen Pulvern ohne Klassifikation erhalten werden.
Nachdem die Oberflächenschicht der Druckgußform wie oben erwähnt hergestellt ist, werden Drainagerohre angeordnet und auf der Rückseite der Oberflächenschicht fixiert, die mit der Stützschicht in Kontakt ist. Die Drainagerohre werden in regelmäßigen Abständen von 10 - 40 mm angeordnet, so daß sie durch die gesamte Oberfläche der Schicht gleichförmig Wasser abziehen und auch der gesamten Oberflächenschicht pneumatischen oder hydraulischen Druck vermitteln. Die Drainagerohre werden aus Baumwolle oder Glasfaser, in Rohrform gestrickt, hergestellt.
Die Rückseite der Oberflächenschicht wird mit einem passenden Behälter umgeben, und der Raum zwischen der Rückseite und dem Behälter wird mit einer selbsthärtenden Verbindung gefüllt, worauf sich ein Aushärtevorgang anschließt. Ein bevorzugtes Beispiel für eine selbstaushärtende Verbindung ist ein bei Raumtemperatur aushärtendes Epoxyharz, das einen Füllstoff enthält. Ein bevorzugtes Beispiel für den Füllstoff ist Siliziumdioxydsand. Der Füllstoff wird in einer Menge von 100 - 500 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Kunstharzes zugegeben. Nach dem Aushärten der selbstaushärtenden Verbindung ergibt sich die Druckgußform gemäß der Erfindung.
Wegen der gesteigerten Bindefestigkeit zwischen der Oberflächenschicht und der Stützschicht wird empfohlen, daß ein Grundiermittel (beispielsweise ein epoxyartiges Grundiermittel) auf die Rückseit der Oberflächenschicht aufgebracht wird. Es wird ferner empfohlen, daß die Rückseite der Oberflächenschicht mit Vorsprüngen, beispielsweise mit Stiftbolzen, versehen wird, die einen Verankerungseffekt erzeugen.
Bei dem oben erwähnten Verfahren können die Drainagerohre auf der Rückseite der Oberflächenschicht in einer der nachstehenden Weisen angeordnet und befestigt werden.
(a) Auf der Rückseite 51 der Oberflächenschicht 50 wird eine Nut 52 ausgebildet, die halb so tief wie der Durchmesser des Drainagerohrs 5a ist, wie in Figur 13 dargestellt. In diese Nut 52 wird das Drainagerohr 5a eingepaßt. Die freiliegende Außenfläche des Rohres 5a wird völlig mit einem viskosen Epoxyharz 53 oder dergleichen beschichtet. Das Epoxyharz 53 fixiert das Rohr 5a an der Oberflächenschicht 50 und verhindert auch, daß Luft im Wege der Leckage zur Stützschicht 60 hin austritt. Das Epoxyharz sollte vorzugsweise ein Harz mit niedriger Fließfähigkeit sein; andernfalls würde ein hochfließfähiges Epoxyharz in den Spalt zwischen dem Rohr 5a und der Nut 52 eindringen und den Luf- und Wasserstrom quer über das Rohr 5a und die Oberflächenschicht 50 stören.
(b) Dies ist eine Modifikation des oben erwähnten Verfahrens (a). Auf der Rückseite 51 der Oberflächenschicht 50 wird eine Nut 52 ausgebildet, die tief genug ist, um das Drainagerohr 5a vollständig aufzunehmen. Das in die Nut 52 eingepaßte Rohr 5a wird vollständig mit einem Epoxyharz 53 bedeckt.
(c) An der Rückseite 51 der Oberflächenschicht 50 wird das Drainagerohr 5a befestigt. Das Rohr 5a wird, wie in Figur 14 dargestellt, mit einem Epoxyharz 53 fixiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein Diagramm mit der Darstellung des Bereiches der Porendurchmesser von porösen Körpern, wie sie durch ein herkömmliches Verfahren erhalten werden.
Figur 2 ist ein Phasendiagramm des CaO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2; Systems.
Figur 3 ist eine graphische Darstellung, in welcher die offenbare Porosität und Schrumpfung der Zusammensetzung A und B gegen die Brenntemperatur aufgetragen sind.
Figuren 4(a) und 4(b) zeigen Röntgenstrahlbeugungsmuster (Pulververfahren) der Verbindungen A bzw. B.
Figuren 5(a) und 5(b) sind graphische Darstellungen, welche die Porendurchmesserverteilung der Verbindungen A bzw. B zeigen.
Figuren 6(a), 6(b) und 6(c) sind graphische Darstellungen, welche die Verteilung der Partikeldurchmesser der im Beispiel 1 verwendeten Rohmaterialien zeigen.
Figur 7 ist eine graphische Darstellung, welche die Verteilung der Porendurchmesser der in Beispiel 1 erhaltenen porösen Körper zeigt.
Figur 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Luftdurchlässigkeit der in Beispiel 1 erhaltenen porösen Körper zeigt.
Figur 9 ist eine graphische Darstellung, welche die Luftdurchlässigkeit des porösen Körpers mit Doppelschichtaufbau und des porösen Körpers der einzelnen, konstituierenden Schichten zeigt, wie sie in Beispiel 2 erhalten werden.
Figur 10 ist eine Schnittansicht mit der Darstellung der wesentlichen Teile einer Drainagegußform.
Figur 11 ist eine Schnittansicht mit einer Darstellung des Drainagegußverfahrens.
Figur 12 ist eine schaubildliche Ansicht mit einer Darstellung der Methode zur Herstellung einer Form.
Figur 13 und 14 sind Schnittansichten der Oberflächenschicht.

Beispiel 1

Poröse Körper wurden entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt hergestellt.
Die Rohmaterialien (Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton), wie sie in diesem Beispiel verwendet werden, haben eine charakteristische Partikelgröpenverteilung (gemessen durch die Sedimentationsmethode) wie in den Figuren 6(a), 6(b) und 6(c) dargestellt.
Drei Arten von Kieselagalmatolitpulver wurden verwendet. Das erste, durch die Kurve (1) in Figur 6(a) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 6 Stunden hergestellt. Das zweite, durch die Kurve (2) in Figur 6(a) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 9 Stunden hergestellt. Das dritte, durch die Kurve (3) in Figur 6(a) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 9 Stunden und weiteres Rührmahlen während 6 Stunden hergestellt.
Drei Arten von Kalksteinpulver wurden verwendet. Das erste, durch die Kurve (1) in Figur 6(b) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 6 Stunden hergestellt. Das zweite, durch die Kurve (2) in Figur 6(b) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 9 Stunden hergestellt. Das dritte, durch die Kurve (3) in Figur 6(b) angegebene, wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle während 9 Stunden und weiteres Rührmahlen während 6 Stunden hergestellt.
Zwei Arten von Tonpulver wurden verwendet. Das erste, durch die Kurve (1) in Figur 6(c) angegene, war handelsüblicher aufgeschlämmter Gaerome-Ton. Das zweite, durch die Kurve (2) in Figur 6(c) angegebene, wurde durch Rührmahlen des handelsüblichen, geschlämmten Gaerome-Tons während 6 Stunden hergestellt.
Die oben erwähnten Rohmaterialien wurden vermischt, so daß sich eine aufgeschlämmte Tonmasse ergab, die aus 70,2 Gew.-% Agalmatolit, 22,1 Gew.-% Kalkstein und 7,7 Gew.-% Ton bestand. Die Tonmasse wurde getrocknet. Nach Zugabe von 0,7 Gew.-% PVA und der Einstellung des Wassergehalts auf 7 Gew.-% wurde die Zusammensetzung unter einem Druck von 300 kgf/cm² (2940 N/cm²) preßgeformt. Der Formgegenstand wurde in einem elektrischen Ofen gebrannt. Die Brenntemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 7ºC/min angehoben und während 1 Stunde, wie in Figur 7 dargestellt, bei der Maximaltemperatur gehalten. Der gebrannte Gegenstand wurde in dem elektrischen Ofen auf natürliche Weise einer Abkühlung unterworfen.
Der so erhaltene poröse Körper war aus 14,0 Gew.-% CaO, 74 Gew.-% SiO&sub2; und 12 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; zusammengesetzt.
Der poröse Körper hatte die in Figur 7 dargestellte Porenverteilung.
Der poröse Körper hatte die in Figur 8 dargestellte Luftdurchlässigkeit (pro Flächeneinheit und Dickeneinheit).
Aus den Figuren 7 und 8 ergibt sich, daß es erfindungsgemäß möglich ist, hochluftdurchlässige poröse Körper mit gleichförmigen Porendurchmessern aus preisgünstigen Rohmaterialien zu erzeugen.

Beispiel 2

Ein poröser Körper mit Doppelschichtstruktur wurde in folgender Weise hergestellt. Zuerst wurde ein Gußgegenstand aus einer Zusammensetzung erzeugt, die aus Kieselagalmatolit (1), Kalkstein (1) und Ton (1), wie oben erwähnt, bestand. Der Gußgegenstand wurde bei 1200ºC gebrannt. Eine Seite des gebrannten Gegenstandes wurde mit einem Gleitüberzug imprägniert, der, wie oben erwähnt, aus Kieselagalmatolit (2), Kalkstein (2) und Ton (1) bestand. Schließlich wurde der gebrannte Gegenstand bei 1000ºC wieder gebrannt.
Der so erhaltene poröse Körper mit Doppelschichtaufbau hatte eine Luftdurchlässigkeit, wie sie in Figur 9 dargestellt ist. Zum Vergleich ist dort auch die Luftdurchlässigkeit des Substrats allein (bei 1200ºC gebrannt) und die Luftdurchlässigkeit der Überzugsschicht allein (gebrannt bei 1000ºC) dargestellt.
Aus Figur 9 ergibt sich, daß der poröse Körper mit Doppelschichtaufbau einen geringeren Druckverlust bei gleichem Porendurchmesser aufweist.

Beispiel 3

Eine Drainagegußform, wie in Figur 10 dargestellt, wurde in der folgenden Weise vorbereitet. Zuerst wurde die Oberflächenschicht aus poröser Keramik aus Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton hergestellt.
Die Rohmaterialien wurden einzeln durch Mahlen mit einer Kugelmühle während 6 Stunden pulverisiert. Die erhaltenen Pulver hatten eine Partikelgrößenverteilung (gemessen durch die Sedimentationsmethode) wie durch die Kurve (1) in den Figuren 6(a), 6(b) und 6(c) angegeben.
Die oben erwähnten Rohmaterialien wurden mit einem Verhältnis von 70,2 Gew.-% an Kieselagalmatolit, 22,1 Gew.-% an Kalkstein und 7,7 Gew.-% an Ton vermischt. In die Mischung wurden 400 g Wasser pro 1 kg Rohmaterial auf Trockenbasis eingeschlossen, so daß sich durch inniges Durchmischen ein Schlamm ergab.
Aus diesem Schlamm wurde ein Gußgegenstand mit Hilfe der Gleitgußmethode unter Verwendung einer Gipsform gewonnen. Der Gußgegenstand wurde bei Normaltemperatur 10 Tage lang getrocknet und anschließend in einem elektrischen Ofen gebrannt. Die Brenntemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,5ºC/min erhöht und während 1 Stunde bei 1180ºC gehalten. Die Ofentemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 2ºC/min abgesenkt.
Die so erhaltene Oberflächenschicht ist 20 mm dick und besteht aus 14 Gew.-% CaO, 74 Gew.-% SiO&sub2; und 12 Gew.-% Al&sub2;O&sub3;. Sie hat ferner eine Porosität von 38 % und die in Figur 7 dargestellte Porenradiusverteilung. Aus Figur 7 ergibt sich, daß die Oberflächenschicht gleichförmige Porenradien und eine hohe Luftdurchlässigkeit besitzt.
Im zweiten Schritt wurden auf der Rückseite der Oberflächenschicht Baumwollrohre (mit einem Außendurchmesser von 7 mm) in Abständen von 20 bis 25 mm befestigt, wie in Figur 13 dargestellt. Die Rückseite der Oberflächenschicht wurde mit einem Behälter umgeben. Der Zwischenraum zwischen der Rückseite der Oberflächenschicht und dem Behälter wurde mit einer Mischung gefüllt, die aus 160 Gewichtsteilen an bei Raumtemperatur aushärtendem Epoxyharz (100 Gewichtsteile Hauptbestandteil und 60 Gewichtsteile Härter) sowie aus 300 Gewichtsteilen Siliziumdioxydsand (no.6) bestand. Das Epoxyharz blieb zum Zwecke der Aushärtung während 24 Stunden stehen. Man erhielt so eine Drainagegußform gemäß der Erfindung.
Diese Drainagegußform wurde auf der in Figur 11 dargestellten Vorrichtung montiert, und das Gießen und Entformen wurden in Übereinstimmung mit dem oben im Zusammenhang mit der Beschreibung von Figur 11 erwähnten Verfahren ausgeführt. Die Figur 10 ist eine Schnittansicht, welche den wesentlichen Teil der Drainagegußvorrichtung mit montierter Form zeigt. In Figur 10 sind die Oberflächenschicht 50 und die Stützschicht 60 dargestellt. In den Figuren 10 und 11 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
Der Gießdruck betrug 10 kg/cm² (98 N/cm²), und die Gießzeit betrug 9 Minuten. Nach dem Gießen wurde überschüssiger Gleitüberzug abgezogen und an den Gußgegenstand wurde Druck angelegt, um den Wassergehalt in ihm gleichförmig zu machen. Schließlich wurde der Gußgegenstand aus der Form durch Aufbringen eines pneumatischen Druckes von 2 kg/cm² (19,6 N/cm²) auf die Drainagerohre der Form entfernt. Die Entformung wurde sehr glatt ausgeführt.
Wie oben erwähnt, hat der luftdurchlässige poröse Körper der vorliegenden Erfindung extrem gleichförmige Porendurchmesser im Bereich von 0,3 bis 50 µm und besitzt ferner eine sehr hohe Luftdurchlässigkeit. Daher wird er als Filter oder Belüfter verwendet.
Der luftdurchlässige poröse Körper der vorliegenden Erfindung kann ökonomisch und effizient durch das erfindungsgemäße Verfahren aus Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton hergestellt werden, wobei es sich um natürlich vorkommende, billige Rohmaterialien handelt.
Der erfindungsgemäße poröse Körper bildet beim Brennen Kristoballit und kann daher bei hohen Temperaturen oberhalb 200ºC nicht eingesetzt werden. Er kann jedoch bei Normaltemperatur in befriedigender Weise als ein Filter und Belüfter im Bereich der Nahrungsmittelindustrie der Wasserbehandlung und der Züchtung Anwendung finden.
Die Druckgußform der vorliegenden Erfindung weist die aus dem oben erwähnten porösen Körper gefertigte Oberflächenschicht auf. Daher hat die Oberflächenschicht extrem gleichförmige Porendurchmesser im Bereich von 0,3 - 50 µm und weiterhin auch eine hohe Luftdurchlässigkeit. Die luftdurchlässige Oberflächenschicht gestattet es, daß der Gußgegenstand sehr glatt entformt wird.

Claims

1. Ein luftdurchlässiger poröser Körper, der bis 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; umfaßt.

2. Ein luftdurchlässiger poröser Körper nach Anspruch 1, der Porendurchmesser im Bereich von 0,3 - 50 µm hat.

3. Ein Verfahren zum Herstellen eines luftdurchlässigen porösen Körpers, welches die Zubereitung einer Zusammensetzung aus Kieselagalmatolit, Kalkstein und Ton umfaßt, wobei diese Zusammensetzung aus 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; zusammengesetzt ist, und weiterhin das Formen der Zusammensetzung und Brennen des geformten Gegenstandes bei 1000ºC oder darüber.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Brenntemperatur 1000ºC - 1200ºC beträgt.

5. Eine Druckgußform mit einer inneren Oberflächenschicht (50) aus einem luftdurchlässigen porösen Körper, mit einer Stützschicht (60) in engem Kontakt mit der Rückseite der Oberflächenschicht und mit Drainagekanälen (5, 5'), die in der Nähe der Zwischenfläche zwischen der Oberflächenschicht (50) und der Stützschicht (60) angeordnet sind, wobei die Drainagekanäle (5, 5') mit der Oberflächenschicht (50) und auch mit der Außenseite der Druckgußform in Verbindung stehen, so daß sie es ermöglichen, Wasser in der Oberflächenschicht (50) abfließen und an der Augenseite der Druckgußform austreten zu lassen, und es ferner ermöglichen, daß ein Gas oder eine Flüssigkeit von der Oberfläche der Oberflächenschicht (50) abgegeben wird, wobei die Oberflächenschicht aus gesintertem, porösem Keramikmaterial gefertigt ist, das 70 - 88 Gew.-% SiO&sub2;, 5 - 23 Gew.-% CaO und 5 - 15 Gew.-% Al&sub2;O&sub3; umfaßt.

6. Eine Form nach Anspruch 5, bei der Nuten (52) auf der Rückseite (51) der Oberflächenschicht (50) ausgebildet, Drainagerohre (5a) halb in diese Nuten (52) eingepaßt sind und die Innenseite der Drainagerohre (5a) als Drainagekanal (5, 5') funktioniert.