DE3445316A1

DE3445316A1 - Vorrichtung zum reinigen von brunnenschaechten

Info

Publication number: DE3445316A1
Application number: DE19843445316
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: CHARLOTTENBURGER MOTOREN
Current assignee: CHARLOTTENBURGER MOTOREN
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1986-06-19
Also published as: DE3445316C2

Description

Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten
Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 26 31 513 ist eine Einrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten, insbesondere der unmittelbar an die Schachtwand angrenzenden Kiesschichten bekannt, die ein absenkbares Etagengestell mit drei horizontalen Kreisscheiben aufweist. Die Kreisscheiben tragen auf ihrem Umfang je einen aufblasbaren, sich in aufgeblasenem Zustand dichtend an die Schachtwand anlegenden Hohlreifen. Die mittlere Kreisscheibe enthält eine einen Propeller aufnehmende Förderöffnung.
Der Propeller wird durch einen in der Drehrichtung umkehrbaren Unterwassermotor angetrieben. Die Kreisscheiben und die aufblasbaren Hohlreifen bilden im Brunnenschacht zwei im Betriebszustand gegeneinander und nach außen innerhalb des Rohres abgedichtete Arbeitskamn,ern, zwischen denen durch den angetriebenen Propeller ein Druckunterschied hergestellt wird, beispielsweise in der unteren Kairatier ein Uberdruck und in der oberen Kammer ein Unterdruck gegenüber dem angrenzenden Raum außerhalb der Schachtinnenwand. Das zum Reinigen des Brunnenschachtes verwendete, in die Arbeitskammern eingebrachte Spülmittel tritt dann aus der unteren Arbeitskammer in die Wandung des Brunnens und wird durch die benachbarte Kiesschicht hindurchgedrückt. Durch den in der oberen Arbeitskarnnier er herrschenden Unterdruck wird das Spülmittel dann in diese Kammer gesaugt. Die Kiesschicht der Brunnenzone im Bereich der unteren Arbeitskammer wird damit erstmals entgegen dem normalen Förderstrom durchströmt, wobei das Spülmittel die vorher in der anderen Richtung angeschwemmten Feststoffe mitnirnnt. Auf diese Weise wird die Kiesschicht von den die Durchlässigkeit beeinträchtigenden Feststoffen befreit. Durch die Umkehrbarkeit der Drehrichtung des Propellers läßt sich der Reinigungseffekt dieser Vorrichtung noch erheblich steigern. Durch periodische Umschaltungen des Antriebsmotors wird die Spülrichtung in beliebigen Zeitintervallen geändert und damit eine Lockerung sowie schließlich ein Abtransport auch der anfänglich festsitzenden Feststoffe bewirkt. Dem Spülungskreislauf werden geeignete Zusätze beigemischt, die zur Beschleunigung der Lösung der Feststoffe und zum Übergang der Feststoffe in die lösliche Phase führen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten zu vervollständigen, wobei erweiterte Möglichkeiten für die Ausbildung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Arbeitskammern geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltene Merkmal. Eine Erhöhung des Widerstands des Durchgangs in dem Trennelement zwischen den beiden Kammern für die Strömung des zur Reinigung verwendeten Mediums aufgrund des zwischen den Kammern herrschenden Druckunterschieds ermöglicht die Erzeugung eines größeren Druckunterschieds als bei der bekannten Vorrichtung und damit auch eine stärkere Strömung des zur Reinigung verwendeten Mediums durch die angrenzenden Kiesschichten. Bei stark verunreinigten Brunnenschächten sind die öffnungen in der Brunnenschachtwand weitgehend verstopft, so daß gerade bei derartigen Schächten ein möglichst hoher Druckunterschied angestrebt wird, um den anfänglich hohen Widerstand der Brunnenschachtwand für das Reinigungsmedium zu überwinden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Vorrichtung sind im Durchgang zwei entgegengesetzt wirkende Pumpen angeordnet.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Vorrichtung ist durch das zwischen den beiden Kammern angeordnete Trennelement in Schachtlängsrichtung verlaufend ein Rohr vorgegebener Länge hindurchgeführt, in dem sich ein Propeller mit umkehrbarer Dreh- richtung mit einem möglichst geringen Abstand der Außenkanten seiner Flügel von der Rohrinnenwand befindet. Das Rohr ist gegenüber mechanischen Beanspruchungen stabil.
Eine weitere bevorzugte Ausbildung der beanspruchten Vorrichtung besteht darin, daß eine Druckerzeugungseinheit außerhalb der beiden Kammern angeordnet ist und daß von der Druckerzeugungseinheit durch Durchgänge in den Trennelementen je eine Leitung in die beiden Kammern geführt ist.
Das Trennelement kann weiterhin zwischen den beiden Kammern auch zylinderförmig mit einer bestimmten Höhe in Schachtlängsrichtung ausgebildet sein.
Das Trennelement zwischen den beiden Kammern kann zur Erzeugung des Druckunterschieds auch gegenüber den äußeren Trennelementen verschiebbar sein, wobei es auf zwischen den äußeren Trennelementen angeordneten Leitschienen geführt sein kann. Die Verschiebung kann vorteilhaft mittels eines durch das obere äußere Trennelement hindurchgeführten Stößels erfolgen.
Das mittlere Trennelement kann schließlich auch federnd zwischen den äußeren Trennelementen gelagert oder als schwingende, am Rand eingespannte Membran ausgebildet sein, wobei vorzugsweise eine äußere, auf dieses Trennelement einwirkende Kraftquelle vorgesehen ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei sid jeweils nur die Trennelemente schematisch gezeigt, um die für die vorliegende Vorrichtung wesentlichen Merkmale deutlich herauszustellen. Die nicht gezeigten Merkmale sind beispielsweise durch die DE-OS 26 31 513 bekannt.
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem mittleren Trennelement, durch das ein Rohr bestimmter Länge hindurch geführt ist; Fig. 2 eine Vorrichtung mit einer externen Druckerzeugungseinheit; Fig. 3 eine Vorrichtung mit einem zylinderförmigen mittleren Trennelement; Fig. 4 eine Vorrichtung mit einem verschiebbaren mittleren Trennelement; Fig. 5 eine Vorrichtung mit einem verschiebbaren, federnd gelagerten mittleren Trennelement; und Fig. 6 eine Vorrichtung mit einem als schwingende Membran ausgebildeten mittleren Trennelement.
Die Fig. 1 zeigt ein oberes Trennelement 1, ein mittleres Trennelement 2 und ein unteres Trennelement 3 einer Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten, die durch nicht gezeigte, beispielsweise stabförmige Verbindungselemente miteinander verbunden sind und mit diesen ein Etagengestellbilden. Dieses Etagengestell wird in einem Brunnenschacht 4 bis zur gewünschten r fe herabgelassen. Der Brunnenschacht 4 ist von kiesförmigem Material umgeben, das von einer flüssigkeitsdurchlässigen Schachtwand 5 gehalten wird.
Die Trennelemente 1, 2 und 3 sind jeweils von einem aufblasbaren Hohlreifen 12 umgeben.
Nach dem Absenken des Etagengestells in die gewünschte Tiefe werden die Hohlreifen mit Preßgas oder Preßfluid gefüllt, wodurch eine Abdichtung zwischen dem jeweiligen Trennelement und der Schachtwand 5 erzielt wird.
Hierdurch werden auch zwei Kammern 6 und 7 zwischen dem oberen Trennelement 1 und dem mittleren Trennelement 2 einerseits sowie zwischen dem mittleren Trennelement 2 und dem unteren Trennelement 3 andererseits gebildet. Zwischen den Kammern 6 und 7 soll im Eetrieb der Vorrichtung ebenfalls eine Abdichtung für das Reinigungsmedium erfolgen.
Durch das mittlere Trennelement 2 ist ein Rohr 8 vorbestimmter Länge hindurchgeführt.
In diesem Rohr können sich ein Propeller oder zwei hintereinandergeschaltete Pumpen mit entgegengesetzter Pumprichtung zur Beförderung des Reinigungsmittels befinden.
Die Antriebsvorrichtung für den Propeller bzw. die Pumpen kann ebenfalls im Rohr 8 angeordnet sein. Dabei kann der Propeller mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar sein und auch die Pumpen arbeiten im Wechselbetrieb.
Das Rohr 8 ist gegen von außen, beispielsweise über das Trennelement 2 einwirkende mechanische Beanspruchungen relativ stabil, so daß nicht die Befürchtung besteht, daß es durch den das Trennelement 2 umgebenden aufgeblasenen Hohlreifen 12 verformt wird.
Der Propeller kann paßgenau in das Rohr 8 eingesetzt werden.
Das in bekannterise in die Kammern 6 bzw. 7 eingebrachte Reinigungsmedium wird durch den Propeller bzw. durch die Pumpen je nach deren Betriebszustand entweder von der Kammer 6 in die Rammer 7 oder umgekehrt befördert. Hierdurch tritt ein Druckgefälle zwischen den Kammern 6 und 7 sowie zwischen diesen und der den Brunnenschacht 4 umgebenden Kiesschicht auf, wobei die eine Kammer einen Uberdruck und die andere Kammer einen Unterdruck gegenüber dieser Kiesschicht aufweist.
Dementsprechend wird das Reinigungsmedium aus einer der Kammern durch die Schachtwand 5 in die diese umgebende Kies schicht hineingedrückt, während es aus dieser Kiesschicht in die andere Kammer durch die Schachtwand 5 wieder zurückströmt. Hierbei werden sowohl die Schachtwand 5, die Filterschlitze als auch die angrenzende Kiesschüttung gereinigt.
Bei Verwendung zweier entgegengesetzt wirkender Pumpen ist das Rohr 8 an sich nicht erforderlich. Die Pumpen oder die in ihrer Wirkrichtung umkehrbare Pumpe können auch in anderer Weise an dem mittleren Trennelement 2 befestigt werden.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 befindet sich die Einrichtung zur Erzeugung des Druckunterschieds zwischen den Kammern 6 und 7 nicht direkt zwischen diesen, sondern sie ist außerhalb des aus den Trennelementen 1, 2 und 3 gebildeten Etagengestells angeordnet. Aus diesem Grund ist eine Druckerzeugungseinheit 9 einerseits über eine Rohrleitung 10 direkt mit der Kammer 6 und andererseits über eine Rohrleitung 11 direkt mit der Kammer 7 verbunden. Im Wechselbetrieb wird das Reinigungsmedium über eine der beiden Rohrleitungen aus einer der Kammern abgesaugt und über die andere Rohrleitung in die andere Kammer hineingedrückt. Beide Rohrleitungen 10 und 11 werden durch das obere Trennelement 1 und nur die Rohrleitung 11 durch das mittlere Trennelemtn 2 hindurchgeführt. Die Durchführungen sind so ausgebildet, daß sie gegen einen Durchtritt des Reinigungsmediums außerhalb der Rohrleitungen abgedichtet sind.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 besteht das mittlere Trennelement 2 nicht aus einer einfachen Scheibe, sondern ist zylinderförmig ausgebildet. Es kann beispielsweise aus einer oberen und einer unteren Scheibe bestehen, die durch einen rohrförmigen Mantel miteinander verbunden sind. Innerhalb des Trennelements 2 befindet sich ein rohrförmiger Durchgang, in den ein Propeller mit umkehrbarer Drehrichtung mit samt seiner Antriebsvorrichtung oder auch beispielsweise zwei entgegengesetzt wirkende Pumpenangeordnet sein können.
Die Vorrichtung nach Fig. 4 weist ein gegenüber den äußeren Trennelementen 1 und 3 in beiden Richtungen verschiebbares mittleres Trennelement 2 auf.
Durch Vergrößerung der Rama,er 6 und entsprechende Verkleinerung der Kammer 7 sowie umgekehrt wird der erforderliche Druckunterschied erzeugt, um das Reinigungsmedium durch die Schachtwand 5 in die angrenzenden Kiesschichten zu drücken und aus diesen wieder herauszusaugen. Das Trennelement 2 wird auf an den Trennelementen 1 und 3 befestigten Leitschienen 13 geführt. Zur Verschiebung des Trennelements 2 ist ein von oben durch das Trennelement 1 geführter Stößel 14 vorgesehen, der in bekannter, nicht näher dargestellter Weise angetrieben wird.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 ist das mittlere Trennelement 2 ebenfalls gegenüber den äußeren Trennelementen 1 und 3 verschiebbar gelagert. Es wird hier jedoch durch am oberen Trennelement 1 befestigte Federn 15 sowie am unteren Trennelement 3 befestigte Federn 16 gehalten. Die Federn 15 und 16 wirken gegensinnig, so daß sich für das Trennelement 2 eine Gleichgewichtslage einstellt. Durch äußere Einwirkung auf das Trennelement 2 und/oder die Federn 15, 16 kann ein Schwingen des Trennelements 2 hervorgerufen werden, das in den beiden Kammern 6 und 7 wechselweise einen Überdruck und einen Unterdruck erzeugt, so daß hierdurch eine ausgezeichnete Reinigungswirkung erzielt wird.
Anstelle eines federnd gElagerten mittleren Trennelements 2 kann gemäß Fig. 6 auch ein solches verwendet werden, das zwar fest eingespannt, jedoch als in Schwingung versetzbare Membran ausgebildet ist. Auch hier ist vorzugs- weise eine äußere Kraftquelle vorgesehen, die das Schwingen des Trennelements 2 bewirkt.
Die Wirkung dieses Schwingens ist die gleiche wie die des Schwingens des Trennelements 2 nach Fig. 5.
Die äußeren Trennelemente 1 und 3 sind vorzugsweise gegenüber dem mittleren Trennelement 2 in der Höhe verstellbar, so daß die Größe des zu reinigenden Bereichs einstellbar ist.
Hiermit läßt sich auch die Stärke der Strömung des Reinigungsmediums durch die Schachtwand 5 und die angrenzende Kiesschicht regulieren.
Insbesondere bei stark verunreinigten Brunnenschächten ist es vorteilhaft, zunächst eine starke Reinigungsmediumströmung herzustellen, um den anfänglich hohen Strömungswiderstand durch die Schachtwand und die Kies schicht möglichst rasch herabzusetzen.
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Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten, insbesondere der unmittelbar an die Schachtwand angrenzenden Kiesschichten, mit einem entlang des Schachtes bewegbaren Etagengestell mit horizontalen Trennelementen zur Bildung von mindestens zwei in Schachtlängsrichtung hintereinanderliegenden, im Betriebszustand gegeneinander abgedichteten Kammern, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Druckunterschiedes wechselnder Richtung zwischen den beiden Kammern, die einen Durchgang in dem Trennelement zwischen den Kammern bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang derart ausgebildet ist, das er für eine Strömung des zur Reinigung verwendeten Mediums, hervorgerufen durch den Druckunterschied, einen möglichst großen Widerstand besitzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchgang zwei entgegengesetzt wirkende Pumpen angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zwischen den beiden Kammern (6,7) angeordnete Trennelement (2) in Schachtlängsrichtung verlaufend ein Rohr (8) vorgegebener Länge hindurchgeführt ist, in dem sich ein Propeller mit umkehrbarer Drehrichtung mit einem möglichst geringen Abstand der Außenkanten seiner Flügel von der Rohrinnenwand befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckerzeugungseinheit (9) außerhalb der beiden Kammern (6,7) angeordnet ist und daß von der Druckerzeugungseinheit (9) durch Durchgänge in den Trennelementen (1,2) je eine Leitung (10,11) in die beiden Kammern (6,7) geführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (2) zwischen den beiden Kammern (6,7) zylinderförmig mit einer bestimmten Höhe in Schachtlängsrichtung ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchgang eine in ihrer Wirkrichtung umkehrbare Pumpe angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den beiden Kammern (6,7) angeordnete Trennelement (2) zur Erzeugung des Druckunterschieds gegenüber den äußeren Trennelementen (1,3) der Kammern (6,7) verschiebbar ist.
e. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Trennelement (2) auf zwischen den äußeren Trennelementen (1,3) angeordneten Leitschienen (13) geführt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Trennelement (2) mittels eines durch das die obere Kammer (6) begrenzende Trennelement (1) hindurchgeführten Stößels (14) bewegbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Trennelement (2) federnd zwischen den äußeren Trennelementen (1,3) gelagert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mittleren Trennelement (2) und dem oberen äußeren Trennelement (1) einerseits sowie dem mittleren Trennelement (2) und dem unteren äußeren Trennelement (3) andererseits gegensinnig wirkende Federn (15,16) angeordnet sind,
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den bein rammern (6,7) angeordnete Trennelement (2) als schwingende, am Rand eingespannte Membran ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere, auf das mittlere Trennelement (2) einwirkende Kraftquelle vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Trennelemente (1,3) der beiden Kammern (6,7) zur Veränderung der Höhe der Kammern gegeneinander und/oder gegenüber dem Trennelement (2) zwischen den Kammern in Schachtlängsrichtung verschiebbar ist.