DE1402871B1 - Zylindrisches Sieb fuer Brunnenfilter od.dgl. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein zylindrisches Sieb für Brunnenfilter od. dgl., das aus einem hohlzylindrischen Tragkörper mit Öffnungen und einem schraubenlinienförmig um den - Tragkörp-er gewickelten und mit diesem verschweißten Strang besteht, zwischen dessen Wicklungen sich Spalte für den Durchtritt von Flüssigkeit befinden.
• Um eine günstige Wirkungsweise des Brunnensiebs zu erreichen, muß der Abstand benachbarter Windungen innerhalb geringer Toleranzen einheitlich sein. Um dies zu erreichen, wurden bekannte Tragkörper an bestimmten Stellen ihres Umfangsbereichs mit Einschnitten oder Nuten versehen, die einen in sie eingepaßten Strang genau in der vorgesehenen Schraubenform festlegen. Diese bekannte Ausführung zeichnete sich zwar durch gute Wirksamkeit aus, erforderte jedoch erhebliche Fertigungskosten, da die Querschnittsform des Strangs derjenigen der im Tragkörper eingearbeiteten Nuten sehr genau angepaßt werden mußte. Die Strangform wurde dabei im allgemeinen durch Walzen eines Vollprofils hergestellt Einfacher und billiger herzustellen ist demgegenüber ein anderes bekanntes Sieb, dessen aus einem Vollprofil hergestellter Strang in gegenseitigem Abstand angeordnete seitliche Vorsprünge aufweist, welche die einzelnen Windungen des schraubenlinienförmig aufgewickelten Strangs in gegenseitigem Abstand halten Mit der Entwicklung besserer Schweißverfahren und genauerer Führungsvorrichtungen für die aufzuschweißenden Stränge konnte auf die herstellungstechnisch aufwendigen abstandhaltenden Organe bzw. die in den Tragkörpern eingearbeiteten Führungen verzichtet werden, so daß die Herstellungskosten von zylindrischen Sieben erheblich herabgesetzt werden konnten.
• Um eine wirtschaftliche Betriebsweise sicherzustellen, muß ein Brunnensieb von Sand befreites Wasser in ausreichender Menge und unter möglichst geringem Druckverlust in den Brunnen eindringen lassen. Das setzt voraus, daß die Gitterspalte auf die geologischen und räumlichen Verhältnisse genau abgestimmt sind. Andererseits muß jedoch auch die Strangform den sich in der Praxis ändernden Erfordernissen, insbesondere in bezug auf die -Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegen seitliche Kräfte angepaßt sein, die das zylindrische Sieb zusammenzudrücken versuchen. Die Widerstandsfähigkeit der Stränge gegen seitliche Belastungen hängt von der Dicke, der Form und den Abständen der Strangwindungen ab.
• Aus diesen Gründen müssen Siebfabrikanten unter hohen Kosten sehr große Lagerbestände an bisher aus Draht oder vollwandigem Stabmaterial hergestellten Strängen unterhalten, um jederzeit geeignete Siebe herstellen zu können, welche allen Anforderungen hinsichtlich der Abmessungen und der Formgebung in weiten Grenzen genügen.
• Für Spaltfilterkörper zur Feinfilterung von Flüssigkeiten und Gasen, bei welchen die Spalte durch schneidenförmige Kanten am äußeren Umfang der Filterelemente gebildet werden, ist es an sich bekannt, daß die Filterelemente durch einzelne V-förmig gefaltete Streifen bzw. durch einen spiralförmig gewundenen, V-förmig gefalteten Streifen gebildet sind. Ein derartig im Spaltfilterkörper gebildetes Querschnittsprofil begünstigt in hierfür zweckmäßiger Weise das Absetzen von Verunreinigungen beim Durchtritt der Flüssigkeit durch den Filterkörper, da in den einzelnen Falten Taschen gebildet werden, die entgegen der Durchtrittsrichtung der Flüssigkeit offen sind. Auf Grund der Notwendigkeit der Ausbildung von Taschen zum Absetzen von Verunreinigungen hat man den Nachteil geringer Stabilität und Lebensdauer der Filterkörper in Kauf genommen, denn die Filterspalte werden bei Betrieb infolge des Drucks der in den Taschen aufgefangenen Verunreinigungen zusammengedrückt bzw. gänzlich geschlossen, zumal die aus Bandmaterial hergestellten V-förmigen Streifen in ihren Scherkelbereichen nur geringe Stabilität besitzen. Dieser Nachteil ist bei Spaltflltern tragbar, da diese im Gegensatz zu Brunnenfiltern ohne Schwierigkeiten gewartet, d. h. die von der Flüssigkeit angeströmten Taschen von den aufgefangenen Verunreinigungen befreit werden können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Brunnenfilter bei Anwendung der von Spaltfiltern bekannten, im Hinblick auf den Materialaufwand günstigen, Blechprofile unter Aufrechterhaltung der gleichen Filterwirkung und der gleichen Widerstandsfähigkeit des Siebes wie bei Vollprofilen zu erreichen, daß die Spaltweite auch bei Einwirkung starker Drücke erhalten bleibt.
• Zu diesem Zweck wird, ausgehend von einem zylindrischen Sieb der eingangs bezeichneten Art, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Strang aus Blech ist und einen rinnenförmigen oder kastenrinnenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Scheitel der Strömungsrichtung entgegengerichtet ist.
• Herstellungstechnisch ergibt sich dadurch der Vorteil, daß aus einem dünnen, relativ breiten bandförmigen Material viele verschieden große und allen Gegebenheiten entsprechend stabile Stränge kontinuierlich geformt werden können, worauf sie in üblicher Weise auf den Tragkörper aufgewickelt und mit diesem verschweißt werden. Da die bisher bei Sieben der eingangs bezeichneten Art stets als Stränge verwendeten Vollprofile bei der Erfindung durch Hohlkörper ersetzt werden, ergibt sich auch eine erhebliche Material- und Gewichtseinsparung. Da Brunnensiebe im praktischen Einsatz erheblichen Korrosionsbeanspruchungen ausgesetzt sind und demgemäß aus relativ hochwertigen und teuren Legierungen hergestellt werden müssen, fällt die durch die Erfindung erreichte Materialeinsparung stark kostenmindernd ins Gewicht.
• Wie bei voliwandigen Strängen wird die Bildung von Taschen, in denen sich in für den vorliegenden Fall ungünstiger Weise etwa Verunreinigungen ablagern können, vermieden, da die das Sieb anströmende Flüssigkeit stets auf die geschlossene Rinnensohle des Blechstranges trifft. Letzteres bedeutet, daß bei einer vorgesehenen Strömungsrichtung von außen nach innen die Schenkelenden des Blechkörpers dem Tragkörper zugekehrt sind, während sie bei entgegengesetzter Strömungsrichtung dem Tragkörper abgekehrt sind.
• Gemäß einer aus Stabilitätsgründen besonders zweckmäßigen Ausgestaltung des Siebes nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Querschnitt des Strangs mit der Verbindungslinie der Schenkelenden ein Vier- oder Fünfeck bildet.
• Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung ein in der Herstellung befindliches Sieb gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Ausführungsform des Querschnittprofils des neuen Siebstrangs, der für den Flüssigkeitsdurchtritt durch das Sieb von außen nach innen auf dem Tragkörper angebracht ist, F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Querschnittprofils des neuen Siebstrangs, der für Flüssigkeitsdurchtritt durch das Sieb von innen nach außen auf dem Tragkörper befestigt ist, F i g. 4 einen Schnitt durch drei nebeneinander auf einem Tragkörper verschweißte Strangprofile.
• In Fig. 1 bilden eine Gruppe von Stäben 5 den zylindrischen Tragkörper eines Siebs, auf den ein Strang 6 schraubenlinienförmig aufgewickelt wird.
• Der rinnenförmig profilierte Strang 6 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit den Schenkelenden durch Schweißpunkte an den verschiedenen mit gegenseitigem seitlichen Abstand angeordneten Kreuzungsstellen mit den Stäben 5 befestigt. Das rinnenförmige Blechprofil ist an dem bei der Wicklung des Strangs tangential zugeführten Ende 6 a erkennbar.
• Das rinnenförmige Querschnittsprofil des Strangs 6 wird aus einem dünnen, relativ breiten Bandmaterial geformt.
• Nach Durchlaufen von im allgemeinen mehreren Walzstufen wird das Bandmaterial beispielsweise auf den in F i g. 2 dargestellten Profilquerschnitt 16 gebracht, mit dem der nunmehr fertige Strang auf den Tragkörper 5 aufgewickelt wird.
• Durch einfache Umstellung der Walzen kann das Querschnittsprofil des Strangs beispielsweise auf die abgewandelte Form gemäß F i g. 4 gebracht werden.
• Nach der Ausgestaltung gemäß den Fig. 2 und 4 sind die Stränge 16 und 16 a für einen vorgesehenen Flüssigkeitsdurchtritt von außen in das Siebinnere mit ihren Schenkelenden 17 außen auf dem aus Stäben 5 aufgebauten Tragkörper aufgeschweißt, so daß die Rinnensohle zur Außenseite des Siebs gerichtet ist.
• Der in F i g. 3 gezeigte U-förmige Querschnitt des Strangs ist für eine Durchtrittsrichtung der Flüssigkeit von innen nach außen vorgesehen. Der Strang mit dem Profil 20 ist mit seiner Rinnensohle auf dem Tragkörper verschweißt.
• Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele des zylindrischen Brunnensiebes können sowohl bei Brunnen für die Gewinnung von Wasser als auch bei Bohrlöchern für die Gewinnung von Erdöl angewendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Zylindrisches Sieb für Brunnenfilter od. dgl., das aus einem hohlzylindrischen Tragkörper mit Öffnungen und einem schraubenlinienförmig um den Tragkörper gewickelten und mit diesem verschweißten Strang besteht, zwischen dessen Wicklungen sich Spalte für den Durchtritt von Flüssigkeit befinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang aus Blech ist und einen rinnenförmigen oder kastenrinnenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Scheitel der Strömungsrichtung entgegengerichtet ist.
2. 2. Zylindrisches Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Strangs mit der Verbindungslinie der Schenkelenden ein Vier- oder Fünfeck bildet.