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Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Schlitzfilter, insbesondere Brunnenfilter, mit in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen, welche durch Stege mit keilförmigem, sich in Strömungsrichtung verjüngendem Querschnitt begrenzt sind. Bekannte Schlitzfilter dieser Art sind in der Weise aufgebaut, dass ein Draht mit keilförmigem Querschnitt in einem lichten Abstand, der der Schlitzbreite entspricht, um
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die Profildrähte können aus Stahl, aus Nichteisenmetall oder aus Kunststoff bestehen, wobei an den
Kreuzungsstellen die Verbindung mit den Profildrähten durch Punktschweissung oder Verklebung hergestellt wird. Die bekannten rohrförmigen Schlitzfilter dieser Art haben beträchtliche Nachteile. Beim Wickeln mussten die Drähte in Richtung der Symmetrale des keilförmigen Querschnitts gewickelt werden.
Die Stärke der Drähte in dieser Richtung konnte daher nur verhältnismässig gering bemessen werden. Um dem Filter die nötige Festigkeit zu verleihen, musste daher eine sehr grosse Anzahl von axial verlaufenden Drähten vorgesehen werden, mit welchen die gewickelten Drähte verbunden bzw. verschweisst werden mussten. Diese grosse Anzahl von axialen Drähten verminderte den Durchtrittsquerschnitt des Filters. Überdies waren solche Filter sehr anfällig gegen mechanische Beschädigungen. Das Wickeln konnte nur mit Spezialmaschinen erfolgen und Filter dieser Art waren daher sehr kostspielig. Die Länge eines rohrförmigen Brunnenfilters muss der Stärke der wasserführenden Schichte angepasst sein und es war daher eine Lagerhaltung dieser Filter mit grossen Kosten verbunden. Im Allgemeinen mussten solche Filter entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen angefertigt werden.
Rohrförmige Schlitzfilter, welche durch Stege mit sich in Strömungsrichtung verbreiterndem Querschnitt begrenzt sind, sind bekannt. Derartige Ausbildungen haben aber den Nachteil, dass die sich in Strömungsrichtung verjüngenden Schlitze leicht verstopfen. Es ist bekannt, derartige Filter im Schleudergussverfahren herzustellen. Naturgemäss ist hiebei die Schlitzbreite vorgegeben und kann nicht bei Bedarf den Erfordernissen angepasst werden. Die aus Festigkeitsgründen erforderlichen axialen Verbindungsstege haben eine Verringerung des freien Durchströmquerschnitts zur Folge. Filter mit Filtergeweben neigen gleichfalls zum Verstopfen, wobei das Filtergewebe darüber hinaus beim Einbau leicht beschädigt werden kann.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, ein Filter der oben erwähnten Art zu verbessern und insbesondere die Herstellung eines solchen Filters zu vereinfachen und zu verbilligen. Im besonderen hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein solches Filter in einer Weise auszubilden, welche eine einfache Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten am Ort der Anbringung des Filters ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Stege von in der Achsrichtung unter Freilassung des Schlitzes an aneinandergereihten Ringen mit keilförmigem Querschnitt gebildet sind, welche durch achsparallel verlaufende Zugelemente, vorzugsweise Zugstangen mit Schraubengewinde, miteinander verspannt sind.
Solche Ringe können in den in Betracht kommenden Durchmesser-Stufen auf Lager gehalten werden, und durch Zusammenbauen einer entsprechenden Anzahl solcher Ringe können Filter von beliebiger Länge hergestellt werden, wobei lediglich die Zugstangen auf entsprechende Länge abgeschnitten werden müssen. Solche Ringe können im Gegensatz zu gewickelten Drähten einen Querschnitt aufweisen, dessen Länge in Richtung der Symmetrale der Keilflächen gemessen beliebig gross gewählt werden kann, so dass Beschädigungen durch mechanische Einflüsse nicht befürchtet werden müssen.
Wenn, wie dies der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht, die Ringe starr ausgebildet sind und aus einem Stück bestehen, sind nur wenige Zugelemente bzw. Zugstangen, welche die Ringe zusammenhalten erforderlich, so dass der wirksame Filterquerschnitt durch diese Zugelemente bzw., Zugstangen nur geringfügig beeinträchtigt wird.
Gemäss der Erfindung können die Ringe mit Löchern ausgestattet sein, durch welche die Zugelemente hindurchgeführt sind. Damit ist ein sicherer Zusammenschluss der Ringe zum rohrförmigen Schlitzfilter gewährleistet. Gemäss der Erfindung sind vorzugsweise die Ringe unter Zwischenschaltung von die Zugelemente umgebenden Distanzscheiben aneinandergereiht, so dass die Schlitzbreite durch Wahl der Stärke der Distanzscheiben beliebig gewählt und damit den Anforderungen angepasst werden kann. Die Ringe sind gemäss der Erfindung vorzugsweise an den Stellen der Löcher mit Butzen mit planparallelen Oberflächen ausgebildet, so dass Distanzscheiben mit planparallelen Oberflächen Verwendung finden können.
Hiebei kann die Anordnung gemäss der Erfindung so getroffen sein, dass der Abstand zwischen
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B.voneinander gleich ist der grössten Stärke b, der Ringe. Zwischen diesen Butzen --6-- sind gelochte
Distanzscheiben --7-- eingesetzt, deren Stärke die kleinste Breite der Schlitze --8-- bestimmt.
- ist das Ende der Brunnenverrohrung, auf welches eine Anschlussmuffe-10-aufgeschraubt ist. Die Zugstangen --5-- sind in Gewindebohrungen-11-dieser Anschlussmuffe eingeschraubt. An den letzten Ring schliesst eine Bodenplatte --12-- an, welche Bohrungen --13-- aufweist, durch welche die Zugstangen --5-- hindurchgeführt sind. Durch Schraubenmuttern --14-- werden die Ringe-l-mit den Distanzscheiben --7-- zwischen der Anschlussmuffe-10-und der Bodenplatte --12-- verspannt.
Die axiale Länge des Filters kann beliebig, beispielsweise entsprechend der Stärke der wasserführenden Schicht gewählt werden. Entsprechend der gewählten Länge des Filters wird die Anzahl der übereinander geschichteten Ringe gewählt, und die Zugstangen --5-- werden entsprechend abgelängt.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 lediglich dadurch, dass hier der Abstand a'der planparallelen Oberflächen der Butzen --6'-- grösser ist als die grösste Stärke b der Ringe-l'-so dass durch die aneinanderliegenden Butzen --6'-- bereits ein Schlitz - gebildet wird. Es können dabei hier auch überdies noch Distanzscheiben --7-- angeordnet werden, soferne eine grössere Schlitzbreite gewünscht wird.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. l bis 3 verjüngt sich der Schlitzquerschnitt --3-- von innen nach aussen, da es sich hier um einen Brunnen für die Wassergewinnung handelt, bei welchen die Stromungsrichtung durch den Filter von aussen nach innen gerichtet ist. Wenn es sich aber um einen Versickerungsbrunnen handelt, bei welchem die Strömung von innen nach aussen gerichtet ist, verjüngt sich der Querschnitt der Schlitze --3-- von aussen nach innen.
Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsformen von Ringen-l'-bei welchen der Ring aus einem nichtmetallischem Material wie beispielsweise Kunststoff, Beton, Steinzeug od. dgl. besteht. Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist der Ring-l'-durch eine von einem Ring --15--, beispielsweise aus Stahl, gebildete Armierung verstärkt, welche teilweise in das Material des Ringes-l'-eingebettet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Armierung von einem gepressten Blechring --16--, beispielsweise aus Stahl gebildet, welche nahezu zur Gänze in das Material des Ringes-l'-eingebettet ist.
Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Ringe aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt sind. Die Segmente --17-- sind gleichfalls wieder mit keilförmig verjüngtem Querschnitt ausgebildet und sind durch die Zugstangen --5--, welche durch Bohrungen --18-- der benachbarten Segmente hindurchgeführt sind, aneinander angelenkt. Die Segmente-17-- sind bogenförmig ausgebildet, wobei der Krümmungsradius der Segmente dem Radius der Ringe entspricht. Eine solche Ausbildung kann für Ringe mit grossen Durchmesser vorteilhaft sein.
Die Ausführungsform nach Fig. 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 dadurch, dass die Segmente --17'-- geradlinig ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass mittels derselben Segmente die Ringe verschiedenen Durchmessers hergestellt werden können, wobei einfach die Anzahl der Segmente in einem Ring variiert wird. Es entsteht dann an Stelle eines Kreises ein Vieleck, jedoch spielt dies für die Aufgabe der Filtrierung keine Rolle. Auch diese Segmente weisen keilförmig sich verjüngende Flanken --21-- auf.
Fig. 9 zeigt eine Anzahl aufeinander geschichteter Ringe, welche aus Segmenten --17'-- bestehen. Bei grösseren Längen können starre Ringe --19-- in Abständen zwischengeschaltet werden, um die Formsteifheit zu gewährleisten. Die Breite der Spalte --8-- wird durch vorstehende Butzen --20-bestimmt.
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The invention relates to a tubular slot filter, in particular a well filter, with slots running in the circumferential direction, which are delimited by webs with a wedge-shaped cross-section that tapers in the direction of flow. Known slot filters of this type are constructed in such a way that a wire with a wedge-shaped cross-section is spaced apart by a clearance that corresponds to the slot width
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the profile wires can be made of steel, non-ferrous metal or plastic, with the
Crossing points the connection with the profile wires is made by spot welding or gluing. The known tubular slot filters of this type have considerable disadvantages. When winding, the wires had to be wound in the direction of the symmetry of the wedge-shaped cross-section.
The thickness of the wires in this direction could therefore only be made relatively small. In order to give the filter the necessary strength, a very large number of axially running wires had to be provided, with which the wound wires had to be connected or welded. This large number of axial wires reduced the passage cross section of the filter. In addition, such filters were very susceptible to mechanical damage. The winding could only be done with special machines and filters of this type were therefore very expensive. The length of a tubular well filter has to be adapted to the thickness of the water-bearing layer and therefore keeping these filters in stock was associated with high costs. In general, such filters had to be made according to individual needs.
Tubular slot filters which are delimited by webs with a cross-section widening in the direction of flow are known. However, such designs have the disadvantage that the slits which taper in the direction of flow easily become blocked. It is known to manufacture such filters using the centrifugal casting process. Naturally, the slot width is specified and cannot be adapted to requirements if necessary. The axial connecting webs required for reasons of strength result in a reduction in the free flow cross-section. Filters with filter fabrics also tend to clog, and the filter fabric can also be easily damaged during installation.
The invention has set itself the task of improving a filter of the type mentioned above and, in particular, of simplifying and making the production of such a filter cheaper. In particular, the invention has set itself the task of designing such a filter in a way which enables simple adaptation to the respective conditions at the location where the filter is attached.
To solve this problem, the invention essentially consists in the fact that the webs are formed by rings with a wedge-shaped cross-section strung together in the axial direction, leaving the slot free, which are braced together by axially parallel tension elements, preferably tension rods with screw threads.
Such rings can be kept in stock in the relevant diameter increments, and filters of any length can be made by assembling an appropriate number of such rings, with only the tie rods having to be cut to the appropriate length. In contrast to wound wires, such rings can have a cross section whose length, measured in the direction of the symmetry of the wedge surfaces, can be selected as large as desired, so that there is no need to fear damage from mechanical influences.
If, as corresponds to the preferred embodiment of the invention, the rings are rigid and consist of one piece, only a few tension elements or tie rods that hold the rings together are required, so that the effective filter cross-section through these tension elements or tie rods is only slightly is affected.
According to the invention, the rings can be equipped with holes through which the tension elements are passed. This guarantees a secure connection of the rings to form the tubular slot filter. According to the invention, the rings are preferably lined up with the interposition of spacer disks surrounding the tension elements, so that the slot width can be selected as desired by choosing the thickness of the spacer disks and thus adapted to the requirements. According to the invention, the rings are preferably formed at the locations of the holes with slugs with plane-parallel surfaces, so that spacer disks with plane-parallel surfaces can be used.
Hiebei the arrangement according to the invention can be made so that the distance between
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B. equal to each other is the greatest thickness b, the rings. Between these slugs --6 - are perforated
Spacers --7-- are used, the thickness of which determines the smallest width of the slots --8--.
- is the end of the well piping onto which a connecting sleeve-10-is screwed. The tie rods --5-- are screwed into threaded holes -11-of this connection sleeve. A base plate --12-- adjoins the last ring, which has bores --13-- through which the tie rods --5-- are passed. The rings -l- with the spacer washers --7-- are clamped between the connecting sleeve -10- and the base plate --12-- by means of screw nuts --14--.
The axial length of the filter can be chosen arbitrarily, for example according to the thickness of the water-bearing layer. The number of rings stacked one on top of the other is selected according to the selected length of the filter, and the tie rods --5-- are cut to length accordingly.
The embodiment according to FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 only in that the distance a 'of the plane-parallel surfaces of the slugs --6' - is greater than the greatest thickness b of the rings - 1 '- so that by the adjacent slugs - 6 '- already a slot - is formed. Spacers --7-- can also be arranged here, provided a larger slot width is desired.
In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3, the slit cross-section --3 - tapers from the inside to the outside, since this is a well for water production in which the direction of flow through the filter is directed from the outside to the inside. If, however, it is an infiltration well in which the flow is directed from the inside to the outside, the cross-section of the slots --3-- tapers from the outside to the inside.
4 and 5 show embodiments of rings-1'-in which the ring is made of a non-metallic material such as plastic, concrete, stoneware or the like. In the embodiment of FIG. 4, the ring-1'- is reinforced by a reinforcement formed by a ring -15-, for example made of steel, which is partially embedded in the material of the ring-1'-. In the embodiment according to FIG. 5, the reinforcement is formed by a pressed sheet metal ring --16 -, for example made of steel, which is almost entirely embedded in the material of the ring-1'-.
6 and 7 show an embodiment in which the rings are composed of individual segments. The segments --17-- are again designed with a wedge-shaped tapered cross-section and are articulated to one another by the tie rods --5--, which are passed through bores --18-- in the adjacent segments. The segments -17- are curved, the radius of curvature of the segments corresponding to the radius of the rings. Such a design can be advantageous for rings with a large diameter.
The embodiment according to FIG. 8 differs from the embodiment according to FIGS. 6 and 7 in that the segments --17 '- are straight. This has the advantage that rings of different diameters can be produced using the same segments, the number of segments in a ring being simply varied. Instead of a circle, a polygon is created, but this is irrelevant for the task of filtration. These segments also have wedge-shaped tapering flanks --21--.
Fig. 9 shows a number of rings stacked on top of one another, which consist of segments --17 '-. For longer lengths, rigid rings --19-- can be interposed at intervals to ensure dimensional stability. The width of the column --8-- is determined by the protruding slugs --20-.
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