-
-
Brunnerlfilter
-
Die Erfindung betrifft einen Brunnenfilter mit einem gelochen Trägerrohr,
das auf seiner Außenseite einen Filtermantel trägt.
-
Die beim Brunnenausbau verwendeten rohrförmigen Brunnenfilter dienen
dazu, das Eindringen von Feststoffen, insbesondere Sand, zu verhindern, um eine
sandfreie Wasserförderung zu ermöglichen.
-
Um diesen Zweck zu erfüllen, muß die Feinheit des Filters an die Korngröße
des anstehenden Sandes angepaßt werden, d. h. der Filter muß mindestens so fein
ausgeführt werden, daß er den Sand zurückhält. Andererseits soll die freie Durchtrittsfläche
des Filters möglichst groß sein, um eine hohe Durchflußmenge zu ermöglichen. Der
Filter muß außerdem die auftretenden mechanischen Beanspruchungen mit ausreichender
Sicherheit aushalten, insbesondere die Zug- und
Druckbeanspruchungen
in Längsrichtung und die durch den Umgebungsdruck ausgelösten Beanspruchungen auf
Beulung.
-
Die auftretende Druckbeanspruchung belastet den Filter auf Knickung.
-
Hinzu kommen noch Anforderungen, die durch Beanspruchungen beim Transport
und beim Einbau des Filters sowie durch chemische Beanspruchungen gegeben sind.
Während des Transports und beim Einbau ist der Filter möglicherweise Stößen und
Biegebeanspruchungen ausgesetzt, die zu Beschädigungen oder zur Zerstörung führen
können. Das Material des Filters muß gegenüber den chemischen Eigenschaften des
auftretenden Wassers praktisch unbegrenzt korrosionsbeständig sein.
-
Schließlich ist noch zu berücksichtigen, daß der Außendurchmesser
des Filters zur Anpassung an den vorgegebenen Bohrungsdurchmesser des Brunnens möglichst
klein sein soll.
-
In der Praxis müssen alle diese teilweise sehr unterschiedlichen und
einander entgegenlaufenden Forderungen in möglichst optimaler Weise erfüllt werden.
-
Bekannt sind Brunnenfilter, bei denen ein gelochtes Trägerrohr einen
kunststoffgebundenen Kiesmantel als Filtermantel trägt. Diese Ausführung des Brunnenfilters
läßt in einfacher Weise, nämlich durch Auswahl der Korngröße des Kiesesfdie Einhaltung
der gewünschten Filterfeinheit zu.
-
Derartige Brunnenfilter mit Kiesmantel sind jedoch verhältnismäßig
schwer. Beim Transport und beim Einbau besteht die Gefahr, daß der Filter durch
stoßartige oder schlagartige Belastungen beschädigt oder sogar zerstört wird, da
der Kiesmantel des Filters verhältnismäßig spröde ist. Außerdem erfordert der Kiesmantel
eine gewisse Mindestdicke, wodurch einer Verringerung des Außendurchmessers Grenzen
gesetzt sind.
-
Der auf das Trägerrohr aufgebrachte- Kiesmantel trägt zwar zu einer
Erhöhung der Knick- und Beulfestigkeit des gesamten Filters bei, jedoch muß das
Trägerrohr ohnehin so ausgelegt werden, daß es schon allein die auftretenden Beanspruchungen
aushalten könnte.
-
Der für die Herstellung von Brunnenfiltern mit Kiesmantel erforderliche
Arbeitsaufwand ist erheblich.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brunnenfilter der eingangs
genannten Gattung so auszubilden, daß er mit verhältnismäßig geringem Aufwand hergestellt
werden kann, daß der Filtermantel ohne Rücksicht auf möglicherweise auftretende
Belastungen durch den Außendruck möglichst dünn ausgelegt werden kann, so daß der
Außendurchmesser des Brunnenfilters verhältnismäßig gering gehalten werden kann,
und daß in einfacher Weise eine Anpassung des Brunnenfilters an unterschiedliche
Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit und der Filterfeinheit möglich
ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Filtermantel
ein dicht am Trägerrohr anliegendes dünnwandiges, mit Schlitzen versehenes Mantelrohr
ist.
-
Da sich das Mantelrohr dicht am Trägerrohr abstützt, braucht das Mantelrohr
keine mechanischen Kräfte auf zu nehmen; es kann somit ausschließlich für die Filteraufgaben
unter Berücksichtigung der notwendigen Korrosionsbeständigkeit ausgelegt werden.
Das Mantelrohr kann deshalb verhältnismäßig dünn sein, so daß es den Außendurchmesser
nur wenig über den Außendurchmesser des Trägerrohrs vergrößert.
-
Es sind zwar Brunnenfilter bekannt, bei denen über ein gelochtes Trägerrohr
ein aus korrosionsfestem Stahl-Profildraht gewickeltes Spaltfilter gestülpt ist.
Die Drahtwindungen werden durch einen Käfig von Unterzug-Stäben gestützt und gehalten,
mit denen sie verschweißt sind. Dieser Wickeldrahtfilter muß die durch den Außendruck
verursachten Beanspruchungen selbst aufnehmen können und muß deshalb mit ausreichend
großen Materialguerschnitten ausgeführt werden.
-
Dadurch wird der Filter verhältnismäßig schwer, was sich insbesondere
bei längeren Brunnenfilterstrecken auswirkt.
-
Der Fertigungsaufwand für die Herstellung des Filters ist verhältnismäßig
hoch. Schon aus Gründen der Festigkeit kommt als Material für den Filter nur korrosionsbeständiger
Stahl in Frage, und zwar auch in solchen Anwendungsfällen, in denen Kunststoff aus
Korrosionsgründen ausreichen würde oder noch besser geeignet wäre. Obwohl die Festigkeit
des Filters selbst aus den genannten Gründen ausreichend hoch gewählt werden muß,
muß das innenliegende Trägerrohr für die auftretenden Beanspruchungen auf axialen
Zug und Druck (Knickung) ausgelegt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Mantelrohr ein Kunststoffrohr mit Perforation ist. Dieses Kunststoff-Mantelrohr
ist mit verhältnismäßig geringem Aufwand herstellbar und ermöglicht deshalb eine
rasche und einfache Anpassung an unterschiedliche Filteranforderungen. Außerdem
kann das Kunststoffrohr in einfacher Weise, beispielsweise mittels Schweißung, auch
unmittelbar vor dem Einbau des Brunnenfilters aufgebracht werden. Dadurch verringert
sich die Lagerhaltung und der Transportaufwand, weil unterschiedliche Mantelrohre
an der Einsatzstelle bereitgehalten werden können, die dann je nach den auftretenden
Anforde-
rungen auf jeweils gleiche Trägerrohre aufgebracht werden
können.
-
Die gleichen Vorteile gelten auch, wenn das Mantelrohr gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung aus korrosionsbeständigem Stahlblech hergestellt
wird und Schlitze mit Schlitzbrücken aufweist. Diese an sich auch bei. Brunnenfiltern
bekannte Filterform kann im Rahmen der Erfindung unabhängig von den auftretenden
mechanischen Beanspruchungen des Brunnenfilters, die vom Trägerrohr aufgenommen
werden, mit verhältnismäßig dünnem Stahlblech verwirklicht werden. Damit verringern
sich nicht nur die Materialkosten, sondern auch der Arbeits- und Werkzeugaufwand
für die Herstellung erheblich. Das verwendete Edelstahlblech kann so dünn gewählt
werden, wie dies durch die Festigkeit der zu stanzenden Schlitzbrücken vorgegeben
ist.
-
Bei beiden Ausführungsformen des Mantelrohrs aus Kunststoff oder aus
korrosionsbeständigem Stahlblech ist das Gewicht des Mantelrohrs und damit auch
des daraus zusammenesetzten Verbund-Brunnenfilters sehr gering und nur wenig yrößer
als das Eigengewicht des Trägerrohrs.
-
Aus Gründen der Festigkeit bei möglichst geringem Gewicht und gleichzeitig
hoher Korrosionsbeständigkeit hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Trägerrohr
aus glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind.
-
Es zeigt: Fig. 1 einen rohrförmigen Brunnenfilter, teilweise im Schnitt,
mit einem Mantelrohr aus Kunststoff,
Fig. 2 einen rohrförmigen Brunnenfilter,
teilweise im Schnitt, mit einem Mantelrohr aus Stahlblech mit Schlitzbrücken und
Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt aus Fig. 2.
-
Der in Fig. 1 gezeigte Brunnenfilter weist ein aus Stahl bestehendes
Trägerrohr 1 auf, das an seinen beiden Enden mit Schraubkupplungen 2, 3 einstückig
verbunden ist, die zur Verbindung mit weiteren, gleichen Brunnenfiltern oder geschlossenen
Brunnenrohren dienen. Das Trägerrohr 1 ist gelocht und weist Längsschlitze 4 auf,
deren Abmessungen und Abstände so gewählt sind, daß bei Einhaltung einer ausreichenden
mechanischen Festigkeit des Trägerrohres 1 eine möglichst große freie Durchtrittsfläche
entsteht. Das Trägerrohr 1 kann in herkömmlicher Weise aus nicht-korrosionsbeständigem
Stahl gefertigt und mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung aus Kunststoff,
Gummi od.dgl.
-
versehen sein. Stattdessen ist es auch möglich, das Trägerrohr 1 aus
glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen.
-
Das Trägerrohr 1 trägt auf seiner Außenseite ein dicht anliegendes
dünnwandiges Mantelrohr 5 aus Kunststoff, das mit Längsschlitzen 6 versehen ist.
Das Mantelrohr 5 besteht beispielsweise aus PE oder PVC. Die Schlitzbreite der Längsschlitze
6 kann beispielsweise zwischen 0,5 und 1,0 mm liegen, je nach der geforderten Filterfeinheit.
Der Abstand der Längs schlitze 6 und damit deren Anzahl werden je nach der geforderten
freien Filterfläche gewählt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die
Wanddicke des Mantelrohres 5 etwa 4 mm.
-
Das Mantelrohr 5 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel an seinem
unteren Ende angefast und liegt an einem
kegeligen Absatz 7 des
Trägerrohrs 1 an. An seinem anderen Ende ist das Mantelrohr 5 durch vorher aufgetragenen
Kunststoff gegenüber dem Trägerrohr 1 abgedichtet.
-
Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
das Trägerrohr 1' aus glasfaserverstärktem Kunststoff und ist mit Bohrungen 4' versehen.
Die Bohrungen 4' werden nachträglich mit Kunststoff versiegelt, um das Eindringen
von Feuchtigkeit in freiliegende Faserenden der Glasfasern zu verhindern.
-
Als Mantelrohr 5' ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und
3 ein aus korrosionsbeständigem Stahlblech bestehender Mantel aufgebracht, der mit
ausgestanzten Schlitzen 6' versehen ist, über denen jeweils eine Schlitzbrücke 8
gebildet ist. Zwischen jeder Schlitzbrücke 8 und dem Längsrand des zugehörigen Schlitzes
6' wird der jewells gewünschte Filterspalt 9 gebildet, dessen Spaltweite durch die
Form der Schlitzbrücke 8 bestimmt wird und somit in einfacher Weise zur Anpassung
an unterschiedliche Anforderungen verändert werden kann.
-
Das Mantelrohr 5' aus Stahlblech kann ebenfalls durch eine Längsschweißnaht
oder durch Niete um das Trägerrohr 1' geschlossen werden.
-
ulstelle der bei den Ausführungsbeispielen dargestellten Ausführung
des Trägerrohrs 1 bzw. 1' mit Längsschlitzen 4 oder Bohrungen 4' kann die Lochung
des Trägerrohrs auch aus Schlitzen mit Schlitzbrücken bestehen, wie dies in Fig.
3 für das Mantelrohr 5' dargestellt ist.
-
Wie man aus den dargestellten Ausführungsbeispielen deutlich
erkennt,
werden durch das Mantelrohr 5 bzw. 5' der Außendurchmesser und das Gewicht des Brunnenfilters
kaum beeinflußt. Bei der Ausführung des Mantelrohres 5 aus PE wirkt das Mantelrohr
5 im Wasser sogar als Auftriebskörper.
-
Die beschriebene Verbundbauweise von Brunnenfiltern ist unabhängig
von der Art der Verbindung der Trägerrohre mitelnander anwendbar, die beispielsweise
durch Schraubverbindungen oder auch Flanschverbindungen erfolgt. Es ist auch möglich,
mehrere, auch unterschiedliche Filtermäntel auf einem Trägerrohr anzubringen, beispielsweise
eine Anordnung des beschriebenen dünnwandigen, mit Schlitzen versehenen Mantelrohrs
auf einem Kiesmantel grober Körnung und geringer Dicke.
-
Das als Mantelrohr verwendete Kunststoffrohr 5 kann anstelle der Längsschlitze
6 auch Querschlitze oder Perforationen anderer Gestalt aufweisen.
-
- Leerseite -