CH516701A

CH516701A - Filterrohr

Info

Publication number: CH516701A
Application number: CH322571A
Authority: CH
Inventors: Carl Tschuemperlin Alois; Angermeyer Elfried
Original assignee: Norm Plastics
Priority date: 1971-03-05
Filing date: 1971-03-05
Publication date: 1971-12-15
Also published as: AT327811B; ATA247071A

Description


  
 



  Filterrohr
Es sind Filterrohre aus verschiedenen Materialien bekannt, die in Erdverlegung für Drainagezwecke oder als Filterbrunnenrohr für die Auskleidung eines Brunnenschachtes oder auch für ähnliche Aufgaben verwendet werden. Bekannte Filterrohre bestehen bisher entweder aus Stahl, wobei für die Herstellung vorzugsweise ein Stahlblech durch Stanzen mit Schlitzen versehen wird und dann zu einem Rohr gerundet und verschweisst und anschliessend verzinkt wird, oder sie bestehen auch aus Schiffs sperrholz, das in ähnlicher Weise zu einem Rohr gewickelt und in das Schlitze eingefräst werden, und schliesslich werden auch mit Schlitzen versehene PVC Druckrohre als Filterrohre verwendet.

  Das verwendete Material bestimmt natürlich die Lebensdauer eines solchen im Erdreich verlegten Rohres, und es ist bekannt, dass Holz wie auch PVC altern und die Druckfestigkeit des Rohres mit der Zeit nachlassen kann, was auch auf ein Stahlrohr zutrifft, wenn es Korosionseinwirkungen unterworfen ist.



  Ausserdem ist es auch in bezug auf die Festigkeit nachteilig, wenn bei aus PVC oder Sperrholz bestehenden Rohren die Materialstruktur an den nachträglich angebrachten Filteröffnungen in der Rohrwandung unterbrochen wird.



   Es ist daher das Ziel vorliegender Erfindung, ein Filterrohr für die verschiedenen Verwendungszwecke aus einem für die Erdverlegung besonders geeigneten widerstandsfähigen Material zu schaffen, dessen Herstellung sehr einfach ist und gleichzeitig die vorgenannten Nachteile bisher bekannter Herstellungsmethoden auszuschliessen ermöglicht. Die Erfindung betrifft daher ein Filterrohr sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung als Filterbrunnenrohr.



   Das Filterrohr ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehender Wickelkörper ist, der aus um die Rohrachse schraubenlinienförmig und mit Linksund Rechtssteigung kreuzweise   gewickeltem    Bandmaterial aus in Harz eingebetteten Glasfasern besteht, bei dem die   jeweils    mit gleicher Steigung im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Materialbahnen einen Abstand voneinander aufweisen, welcher die Grösse der von den sich kreuzenden Bahnen begrenzten Filteröffnungen im Rohr bestimmt. Dabei kann vorzugsweise der Wickelkörper aus mehrlagig übereinander angeordnetem Bandmaterial bestehen, und die in den verschiedenen Lagen   mit    Überdeckung verlaufenden und in Harz eingebetteten Glasfasern können zweckmässig durch das Harz verbunden und lagefixiert sein.

  In bevorzugter Weise kann ferner die durch das Verhältnis der Fläche aller   oeffnungen    zur   Gesamtrohr-    fläche definierte Porosität des Rohres mindestens   300/0    betragen, was eine Verdreifachung gegenüber dem entsprechenden Wert bei bisher bekannten Filterrohren vergleichbarer Abmessungen und Festigkeitswerten bedeutet und von erheblichem Vorteil ist.



   Das Verfahren zur   Herstellung    des   Filterrohras    ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass von einer Anzahl aus aufgespulten Glasfasern bestehenden Bobinen   abgespult    und in einem Harzbad mit Harz   durchtränkte    Rovings durch einen Kamm geführt werden, mit dessen Hilfe sie im Abstand parallel nebeneinander gehalten werden, und mit diesem Abstand auf   einen    sich drehenden Wickelkern unter einem von   900    abweichenden Wickelwinkel zur Kernachse aufgewikkelt werden, wobei der Kamm parallel längs des Wikkelkerns bewegt wird, und dass die Bewegung des   Kamms    bei Erreichen des Wickelkernendes durch den in Bewegungsrichtung vorderen Roving umgekehrt und der Wickelwinkel in den Ergänzungswinkel zu 1800 verändert wird,

   wodurch zwischen den sich nunmehr überkreuzenden Rovings durch deren Abstand beim Wickeln bestimmte Zwischenräume als Filteröffnungen gebildet werden.



   Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen, in welchen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes rein beispielsweise dargestellt ist. Es zeigen:  
Fig. 1 eine Seitenansicht des Filterrohres;
Fig. 2 in vergrössertem Masstab einen Ausschnitt der Abwicklung des Filterrohres;
Fig. 3 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch gleich orientierte Materialbahnen des Rohrgeflechts entlang der Linie   II-II    in Fig. 2.



   Das Filterrohr stellt nach Fig. 1 einen kreiszylindrischen Wickelkörper 10 dar, der durch schraubenlinienförmiges Umwickeln eines nicht dargestellten Wickelkerns mit schmalen Materialbahnen 11 in Linkssteigung und kreuzweise dazu weiteren Materialbahnen 12 in Rechtssteigung hergestellt ist, und welcher Wickelkörper nach Verfestigung des Materials, das während der Rohrherstellung nachgiebig verformbar ist, vom Wickelkern gelöst wird. Beim Wickeln wird zwischen den einzelnen Materialbahnen ein Abstand eingehalten, welche die Grösse der von den sich kreuzenden Bahnen begrenzten Filteröffnungen 13 im Rohr bestimmt.



  Aus der einen Ausschnitt aus der Abwicklung des Rohrmantels in vergrössertem Masstab darstellenden Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Materialbahnen 11 und 12 sich rechtwinklig kreuzen, was in bezug auf die Gestalt der Filteröffnungen 13 vorteilhaft aber nicht zwingend erforderlich ist. Bei einer von der gezeichneten abweichenden Steigung würden sich anders geformte, beispielsweise rautenförmige Filteröffnungen ergeben, in deren spitzen Ecken sich Schmutz leichter festsetzen kann. Je nach der gewählten Steigung können mehrere Materialbahnen mit Abstand nebeneinander verlaufen, d. h. die Anordnung der Bahnen wäre jeweils mehrgängig mit Rechts- bzw. Linkssteigung ausgeführt.



   Der in vergrössertem Masstab in Fig. 3 dargestellte Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 2 lässt erkennen, dass die Materialbahnen 12 bis zu einer gewünschten Rohrwandstärke mehrlagig übereinander angeordnet sind, und es ist in Fig. 3 dargestellt, dass jede Lage aus einem Roving 14, d. h. einem Strang aus einer Vielzahl von Glasfasern besteht, der in einem Harz 15, beispielsweise Epoxydharz oder Polyesterharz eingebettet ist, wobei das Harz, mit dem jeder einzelne Roving getränkt ist, im Zuge des Aufeinanderschichtens die Verbindung der einzelnen Lagen herstellt bevor er insgesamt erhärtet.



   Es versteht sich, dass der Schichtaufbau in der Weise erfolgt, dass zunächst auf mindestens eine Lage mit Rechts- oder Linkssteigung mindestens eine nächste Lage mit der entsprechend anderen Steigung folgt, und dass durch die an den Kreuzungsstellen abwechselnd oben oder unten liegenden Lagen ein Flechtwerk entsteht und das gesamte Filterrohr somit ein Rohrgeflecht darstellt, was aus den Figuren nicht ersichtlich ist.



   Bei dem Verfahren zur Herstellung des Filterrohres bedient man sich einer Wickelmaschine, mit der ein zylindrischer Wickelkern horizontal angeordnet rotiert werden kann, wobei längs des Wickelkernes ein   Verle-    geschlitten achsparallel hin und her bewegt werden kann. Eine solche bekannte Wickelmaschine besitzt ferner ein dem Verlegeschlitten zugeordnetes Harzbad, dem die einzelnen Glasfaser-Rovings von einer Anzahl von Bobinen zugeführt werden, auf welchen die Glasfasern in Strängen aufgespult sind, und die getränkten Rovings durchlaufen einen dem Harzbad   nachgeordne-    ten Kamm, mit dessen Hilfe sie in dem gewünschten Abstand parallel nebeneinander gehalten werden, um auf den Wickelkern unter einem bestimmten Wickelwinkel zur Kernachse aufgewickelt zu werden, wobei Kamm und Harzbad parallel längs des Wickelkerns bewegt werden,

   bis der in Bewegungsrichtung vorderste Roving beim schraubenlinienförmigen Wickeln das eine Ende des Wickelkernes erreicht hat, worauf die Bewegungsrichtung umgekehrt wird und auch der Wikkelwinkel verändert wird, damit sich die Materialbahnen kreuzen, wodurch zwischen den mit Abstand aufgewickelten Rovings Zwischenräume als Filteröffnungen im Rohr gebildet werden. Der Bewegungszyklus hin und zurück wird je nach der gewünschten Rohrwandstärke wiederholt, womit mehrere Lagen aufeinander geschichtet werden.



   Das auf diese Weise erhaltene Filterrohr besitzt durch die Glasfaserverstärkung eine gute Scheiteldruckfestigkeit, d. h. eine Festigkeit gegenüber radialer Belastung durch Erddruck, was bei jeglicher Art von Erdverlegung solcher Rohre ausschlaggebend ist.



   Neben der horizontalen Verlegung solcher Filterrohre für die Drainage im Erdreich dient das Filterrohr in bevorzugter Verbindung als Filterbrunnenrohr, das die im wesentlichen radikal angeordnete Auskleidung eines Brunnenschachtes bildet und bei welcher Verwendungsart sich seine vorteilhaften Eigenschaften, wie geringes Gewicht, Korrosionsfestigkeit usw. optimal auswirken. Insbesondere ist bei diesem Rohr aufgrund seiner Herstellung die durch das Verhältnis der Fläche aller Offnungen zur Gesamtrohrfläche definierte Porosität sehr viel grösser als bei vergleichbaren bekannten Rohren dieser Art und beträgt   3 > 35 /o,    wohingegen bisher für diesen Zweck verwendete Filterrohre eine Porosität von   10 /e    aufweisen.



   PATENTANSPRUCH 1
Filterrohr, dadurch gekennzeichnet, dass es ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehender Wickelkörper (10) ist, der aus um die Rohrachse schraubenlinienförmig und mit Links- und Rechtssteigung kreuzweise gewickeltem Bandmaterial (11, 12) aus in Harz (15) eingebetteten Glasfasern (14) besteht, bei dem die jeweils mit gleicher Steigung im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Materialbahnen einen Abstand voneinander aufweisen, welcher die Grösse der von den sich kreuzenden Bahnen begrenzten Filteröffnungen (13) im Rohr bestimmt.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Filterrohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper (10) aus mehrlagig übereinander angeordnetem Bandmaterial (11, 12) besteht, und die in den verschiedenen Lagen mit   Über-    deckung verlaufenden und in Harz (15) eingebetteten Glasfasern (14) durch das Harz verbunden und lagefixiert sind.



   2. Filterrohr nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Verhältnis der Fläche aller Öffnungen (13) zur Gesamtrohrfläche definierte Porosität des Rohres (10) mindestens   30 /e    beträgt.



     PATENTANSPRUCH II   
Verfahren zur Herstellung des Filterrohres nach Patentanspruch I, dadurch gekenzeichnet, dass von einer Anzahl aus aufgespulten Glasfasern bestehenden Bobinen abgespulte und in einem Harzbad mit Harz durchtränkte Rovings durch einen Kamm geführt wer 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. Fig. 1 eine Seitenansicht des Filterrohres; Fig. 2 in vergrössertem Masstab einen Ausschnitt der Abwicklung des Filterrohres; Fig. 3 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch gleich orientierte Materialbahnen des Rohrgeflechts entlang der Linie II-II in Fig. 2.

Das Filterrohr stellt nach Fig. 1 einen kreiszylindrischen Wickelkörper 10 dar, der durch schraubenlinienförmiges Umwickeln eines nicht dargestellten Wickelkerns mit schmalen Materialbahnen 11 in Linkssteigung und kreuzweise dazu weiteren Materialbahnen 12 in Rechtssteigung hergestellt ist, und welcher Wickelkörper nach Verfestigung des Materials, das während der Rohrherstellung nachgiebig verformbar ist, vom Wickelkern gelöst wird. Beim Wickeln wird zwischen den einzelnen Materialbahnen ein Abstand eingehalten, welche die Grösse der von den sich kreuzenden Bahnen begrenzten Filteröffnungen 13 im Rohr bestimmt.

Aus der einen Ausschnitt aus der Abwicklung des Rohrmantels in vergrössertem Masstab darstellenden Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Materialbahnen 11 und 12 sich rechtwinklig kreuzen, was in bezug auf die Gestalt der Filteröffnungen 13 vorteilhaft aber nicht zwingend erforderlich ist. Bei einer von der gezeichneten abweichenden Steigung würden sich anders geformte, beispielsweise rautenförmige Filteröffnungen ergeben, in deren spitzen Ecken sich Schmutz leichter festsetzen kann. Je nach der gewählten Steigung können mehrere Materialbahnen mit Abstand nebeneinander verlaufen, d. h. die Anordnung der Bahnen wäre jeweils mehrgängig mit Rechts- bzw. Linkssteigung ausgeführt.

Der in vergrössertem Masstab in Fig. 3 dargestellte Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 2 lässt erkennen, dass die Materialbahnen 12 bis zu einer gewünschten Rohrwandstärke mehrlagig übereinander angeordnet sind, und es ist in Fig. 3 dargestellt, dass jede Lage aus einem Roving 14, d. h. einem Strang aus einer Vielzahl von Glasfasern besteht, der in einem Harz 15, beispielsweise Epoxydharz oder Polyesterharz eingebettet ist, wobei das Harz, mit dem jeder einzelne Roving getränkt ist, im Zuge des Aufeinanderschichtens die Verbindung der einzelnen Lagen herstellt bevor er insgesamt erhärtet.

Es versteht sich, dass der Schichtaufbau in der Weise erfolgt, dass zunächst auf mindestens eine Lage mit Rechts- oder Linkssteigung mindestens eine nächste Lage mit der entsprechend anderen Steigung folgt, und dass durch die an den Kreuzungsstellen abwechselnd oben oder unten liegenden Lagen ein Flechtwerk entsteht und das gesamte Filterrohr somit ein Rohrgeflecht darstellt, was aus den Figuren nicht ersichtlich ist.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des Filterrohres bedient man sich einer Wickelmaschine, mit der ein zylindrischer Wickelkern horizontal angeordnet rotiert werden kann, wobei längs des Wickelkernes ein Verle- geschlitten achsparallel hin und her bewegt werden kann. Eine solche bekannte Wickelmaschine besitzt ferner ein dem Verlegeschlitten zugeordnetes Harzbad, dem die einzelnen Glasfaser-Rovings von einer Anzahl von Bobinen zugeführt werden, auf welchen die Glasfasern in Strängen aufgespult sind, und die getränkten Rovings durchlaufen einen dem Harzbad nachgeordne- ten Kamm, mit dessen Hilfe sie in dem gewünschten Abstand parallel nebeneinander gehalten werden, um auf den Wickelkern unter einem bestimmten Wickelwinkel zur Kernachse aufgewickelt zu werden, wobei Kamm und Harzbad parallel längs des Wickelkerns bewegt werden,

bis der in Bewegungsrichtung vorderste Roving beim schraubenlinienförmigen Wickeln das eine Ende des Wickelkernes erreicht hat, worauf die Bewegungsrichtung umgekehrt wird und auch der Wikkelwinkel verändert wird, damit sich die Materialbahnen kreuzen, wodurch zwischen den mit Abstand aufgewickelten Rovings Zwischenräume als Filteröffnungen im Rohr gebildet werden. Der Bewegungszyklus hin und zurück wird je nach der gewünschten Rohrwandstärke wiederholt, womit mehrere Lagen aufeinander geschichtet werden.

Das auf diese Weise erhaltene Filterrohr besitzt durch die Glasfaserverstärkung eine gute Scheiteldruckfestigkeit, d. h. eine Festigkeit gegenüber radialer Belastung durch Erddruck, was bei jeglicher Art von Erdverlegung solcher Rohre ausschlaggebend ist.

Neben der horizontalen Verlegung solcher Filterrohre für die Drainage im Erdreich dient das Filterrohr in bevorzugter Verbindung als Filterbrunnenrohr, das die im wesentlichen radikal angeordnete Auskleidung eines Brunnenschachtes bildet und bei welcher Verwendungsart sich seine vorteilhaften Eigenschaften, wie geringes Gewicht, Korrosionsfestigkeit usw. optimal auswirken. Insbesondere ist bei diesem Rohr aufgrund seiner Herstellung die durch das Verhältnis der Fläche aller Offnungen zur Gesamtrohrfläche definierte Porosität sehr viel grösser als bei vergleichbaren bekannten Rohren dieser Art und beträgt 3 > 35 /o, wohingegen bisher für diesen Zweck verwendete Filterrohre eine Porosität von 10 /e aufweisen.

PATENTANSPRUCH 1 Filterrohr, dadurch gekennzeichnet, dass es ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehender Wickelkörper (10) ist, der aus um die Rohrachse schraubenlinienförmig und mit Links- und Rechtssteigung kreuzweise gewickeltem Bandmaterial (11, 12) aus in Harz (15) eingebetteten Glasfasern (14) besteht, bei dem die jeweils mit gleicher Steigung im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Materialbahnen einen Abstand voneinander aufweisen, welcher die Grösse der von den sich kreuzenden Bahnen begrenzten Filteröffnungen (13) im Rohr bestimmt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Filterrohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper (10) aus mehrlagig übereinander angeordnetem Bandmaterial (11, 12) besteht, und die in den verschiedenen Lagen mit Über- deckung verlaufenden und in Harz (15) eingebetteten Glasfasern (14) durch das Harz verbunden und lagefixiert sind.

2. Filterrohr nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Verhältnis der Fläche aller Öffnungen (13) zur Gesamtrohrfläche definierte Porosität des Rohres (10) mindestens 30 /e beträgt.

PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung des Filterrohres nach Patentanspruch I, dadurch gekenzeichnet, dass von einer Anzahl aus aufgespulten Glasfasern bestehenden Bobinen abgespulte und in einem Harzbad mit Harz durchtränkte Rovings durch einen Kamm geführt wer den, mit dessen Hilfe sie im Abstand parallel nebeneinander gehalten werden, und mit diesem Abstand auf einen sich drehenden Wickelkern unter einem von 900 abweichenden Wickelwinkel zur Kernachse aufgewikkelt werden, wobei der Kamm parallel längs des Wikkelkerns bewegt wird, und dass die Bewegung des Kamms bei Erreichen des Wickelkernendes durch den in Bewegungsrichtung vorderen Roving umgekehrt und der Wickelwinkel in den Ergänzungswinkel zu 1800 verändert wird,

wodurch zwischen den sich nunmehr überkreuzenden Rovings durch deren Abstand beim Wickeln bestimmte Zwischenräume als Filteröffnungen gebildet werden.

PATENTANSPRUCH III Verwendung des Filterrohres als Filterbrunnenrohr, dadurch gekennzeichnet, dass es die Auskleidung eines Brunnenschachtes in einer wasserführenden Erdschicht bildet.