DE594549C - Kiesfilter für Rohrbrunnen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. MÄRZ 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 594549 KLASSE 85 d GRUPPE

L 80288 V185 d

Otto Laubner in Penzig, O.-L. Kiesfilter für Rohrbrunnen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1932 ab

Die Erfindung betrifft eine aus losen Elementen bestehende Filterschicht, welche insbesondere als Kiespackung oder Kiesschüttung für Rohrbrunnen verwendbar ist. Diese Rohrbrunnen bestehen aus einem in ein Bohrloch von entsprechend großem Durchmesser eingesetzten Rohr, welches im Bereich der wasserführenden Schicht mitWasscreintrittsöffnungen versehen ist und dazu

ίο dient, das Wasser nach oben zu führen. Derjenige Teil des Rohrbrunnens, welcher mit den Wassereintrittsöffnungen versehen ist, soll im folgenden als Filterkörper bezeichnet werden.

Bei den Kiesschüttungsfiltern umgibt die Kiesschicht den Filterkörper und wird zum Ausfüllen des Zwischenraumes zwischen dem Bohrloch und dem mit kleinerem Durchmesser versehenen Filterkörper benutzt, nachdem der Filterkörper in das Bohrloch eingesetzt ist.

Im Gegensatz dazu wird bei den Kiespackungsfiltern der Filterkörper mit Einrichtungen versehen, die es gestatten, die Filterschicht über Tage am Filterkörper selbst anzubringen, so daß das Einbringen der Filterschicht in das Bohrloch gleichzeitig mit dem Niederbringen des Filterkörpers erfolgen kann. Es sind auch Filter bekannt, deren Kieskörner durch ein Bindemittel zusammengehalten und in eine zylindrische Form gebracht werden.

Die Filterschicht besteht in allen diesen Fällen aus mehreren konzentrisch verlaufenden Ringschichten, die sich durch verschiedene Größe der sie. bildenden Teilchen unterscheiden.

Im folgenden soll unter Kiespackung und Kiesschüttung jede aus lose aufeinandergeschichteten Teilchen bestehende Filterschicht verstanden werden, gleichgültig, ob die Teilchen aus Kies- und Sandkörnern oder anderen regelmäßig oder unregelmäßig gestalteten Elementen bestehen.

Mit Filterkörper soll derjenige Teil des Brunnenrohres bezeichnet werden, der die Wassereintrittsöffnungenbesitzt, wobei gleichgültig ist, welche Form und Anordnung dieser Körper besitzt und aus welchem Baustoff er besteht.

Beispielsweise kann es sich um ein gelochtes oder geschlitztes Rohr mit oder ohne Überdachungen, Gewebefilter, Wellenrohrfilter, Ringfilter, Doppelfilter, Taschenfilter, Glockcnfiltcr, Holzfilter, Glaslamcllenfilter, Rohrbündelfilter handeln.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, die Herstellung der Kiespackung oder -schüttung zu vereinfachen und unabhängig von der Bauart des Filterkörpers zu machen. Bei der Lösung dieser Aufgabe mußte die Bedingung erfüllt werden, daß die Durchlässigkeit der Filterschicht den größtmöglichen Wert besitzt.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein Zusammenhalt der Filter-•schicht oder von Teilen der Filterschicht erzeugt ist, welcher durch geeignete Behänd-

lung, ζ. B. durch Auflösung, Erhitzen, \^rerbrennen, elektrolytische Behandlung o. dgl., wieder aufhebbar bzw. derart zerstörbar ist, daß die Filterschicht genau oder annähernd genau so durchlässig wird, als ob sie von vornherein ohne jeden Zusammenhang", also in der bisher üblichen Weise, hergestellt wäre.

Die Packung oder Schüttung kann z. B.

durch ein Bindemittel oder Umhüllung aus

ίο einem Baustoff zusammengehalten sein, welcher in neutral, alkalisch oder sauer reagierender Flüssigkeit, Dampf oder Gas löslich ist. Statt eines löslichen Stoffes, wie z. B. Zucker, Gelatine, Leim u. dgl., kann auch eine Masse verwendet werden, die durch Ätzung oder Verbrennung nachträglich, d. h. nach dem Einbau in das Bohrloch, wieder entfernt werden kann. Schließlich liegt es auch im Bereich der Erfindung, ein Bindemittel oder eine Hülle zu verwenden, die durch geeignete Behandlung in so kleine Teile zerlegbar ist, daß sie nach Erfüllung ihres Zweckes die Zwischenräume der Schüttung oder Packung wieder freigibt. In manchen Fällen kann es genügen, wenn die Entfernung des Bindemittels oder der Umhüllung nicht vollständig, sondern nur in solchem Ausmaß erreicht wird, daß eine noch genügende Leistung des Brunnens erzielt wird.

Für die praktische Ausführung der Erfindung sind verschiedene Möglichkeiten gegeben, w^robei sich zwei Hauptgruppen unterscheiden lassen. Es ist nämlich sowohl möglich, die Filterschicht mit dem Filterkörper durch ein Bindemittel oder eine Hülle der erwähnten Art zu einer Einheit zu verbinden, als auch die Filterschicht zu einem selbständigen ein- oder mehrteiligen Körper auszubilden. Beide Möglichkeiten besitzen den Vorteil, daß die Herstellung der Filterschicht in der gewünschten Art über Tage erfolgen kann, ohne daß man wie bisher an bestimmte Bauarten des Filterkörpers gebunden ist, der in gewisser Beziehung einen Stützkörper für die Filterschicht bildet.

Die Erfindung ermöglicht vor allem die Herstellung der Filterschicht vor dem Einbau des Filterkörpers bei Ring-, Glocken-, Wellenrohr-, Gewebe-, Holz- und ähnlichen Filterkörpern, die bisher nur in Verbindung mit einer -Kiesschüttung verwendet werden konnten.

In der Zeichnung sind einige Hauptformcn der Erfindung dargestellt, um das Wesen der Erfindung durch einige Beispiele zu erläutern.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch eine Kiesschüttung in der Form eines zusammenhängenden Hohlzylinders.

Fig. 2 ist der Längsschnitt durch ein Holzstabfilter mit daran befestigter Kiesschüttung, die aus drei ineinandergeschachtelten selbständigen Hohlzylindern besteht.

Fig. 3 zeigt die einzelnen Teile der Kiesschüttung gemäß Fig. 2.

Fig. 4 ist ein Mittellängsschnitt durch ein Ringfilter mit aus einzelnen Hohlringen zusammengesetzter Kiesschüttung.

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 4 dargestellte Anordnung.

Fig. 6 ist der Mittellängsschnitt durch einen Doppelfilter, dessen Kiesschüttung aus einzelnen blockförmigen Bauelementen besteht.

Fig. 7 ist ein Querschnitt auf der Linie VII-VII der Fig.'o.

Fig. 8 ist ein Mittellängsschnitt durch ein Taschenfilter, welches aus mehreren aufeinandergesetzten Teilen und dessen Kiesschüttung aus einzelnen Segmenten besteht.

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf das in Fig. 8 dargestellte Taschenfilter.

Fig. 10 ist ein Mittellängsschnitt durch ein Glockenfilter mit Kiesschüttung, die durch eine entfernbare Hülle mit dem Filterkörper verbunden ist.

Fig. 11 zeigt eine der Fig. 10 entsprechende Ausführung für Taschenfilter.

Bei den in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Beispielen handelt es sich um diejenige Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Kiesschüttung einen selbständigen Teil bildet.

Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die gesamte Kiesschüttung, welche die Form eines Hohlzylinders hat, durch geeignete Behandlung in einen selbständigen Körper überzuführen. Ein solcher Körper ist in Fig. 1 dargestellt. Die Kiesschüttung bestellt aus den groben Körnern 20, den mittelf einen Körnern 21 und den feinen Körnern 22. Beispielsweise kann es sich um Kieskörner handeln. In einer geeigneten Form wird die Filterschicht in der dargestellten Gestalt und Aufeinanderfolge der verschiedenen Kornschichten hergestellt. Dabei wird so verfahren, daß eine die ganze Filterschicht umschließende Hülle23 entsteht. Diese Hülle kann z. B. aus einem in Wasser löslichen Baustoff (Zucker, Gelatine, Leim usw.), hergestellt sein. Wichtig ist jedenfalls, daß die Hülle geeignet ist, die aus losen no Elementen bestehende Filterschicht in der gewünschten Form zusammenzuhalten, so daß sie transportfähig ist oder jedenfalls als selbständiger Körper oder in Verbindung mit dem üblichen Filterkörper in das Bohrloch eingesetzt werden kann. Die Herstellung der Kiesschüttung in der gewünschten Form kann auch dadurch erfolgen, daß in die Filterschicht selbst ein Bindemittel eingeführt bzw. die Kieskörner o. dgl. mit einem Bindemittel getränkt werden, welches die einzelnen Körner zusammenhält, beispielsweise zusammenklebt.

Ebenso könnte man die Filterschicht beispielsweise in einen entsprechend ausgestalteten Beutel einfüllen, der aus solchem Baustoff besteht, daß er nach dem Einsetzen der Kiesschüttung in das Bohrloch durch geeignete chemische, Wärme-, elektrolytische oder auch mechanische Behandlung wieder entfernt oder jedenfalls so zerstört werden kann, daß die ursprüngliche Durchlässigkeit der

ίο Filterschicht wiederhergestellt wird.

Zum Zusammenhalt der einzelnen Teilchen der Filterschicht, sei es in Form einer Hülle, sei es dadurch, daß den Kieskörnern ein Bindemittel zugefügt wird, kann auch ein Baustoff verwendet werden, der durch Verbrennen zerstört oder so verändert werden kann, daß man ihn nachträglich entfernen und. so die ursprüngliche Durchlässigkeit der Filterschicht wiederherstellen kann.

Der zur Herstellung des Zusammenhalts der Filterschicht verwendete Baustoff wird zweckmäßig so gewählt, daß er durch Wasser oder leichte Säure oder Lauge oder durch die im Erdboden natürlich vorkommenden Flüssigkeiten und Salze aufgelöst und fortgeschwemmt werden kann.

Nach diesen Grundsätzen sind sämtliche

nachbeschriebenen Filterschichten hergestellt.

Die. in Fig. 2 und 3 dargestellte Filterschicht entspricht im wesentlichen der in Fig. ι veranschaulichten Anordnung. Jedoch besteht hier die Filterschicht aus drei Teilschichten, von denen jede Hohlzylinderform besitzt und nur eine Korngröße enthält.

Die !Durchmesser der verschiedenen Hohlzylinder sind so gewählt, daß die einzelnen Zylinder sich ineinanderschachteln lassen.

Selbstverständlich kann die Filterschicht

auch bloß in zwei Teilschichten oder in mehr als drei Teilschichten unterteilt werden. Die Fig. 2 zeigt ferner die Möglichkeit, eine Filterschicht gemäß der Erfindung mit einem Filterkörper zu verbinden, derart, daß beide gleichzeitig in das Bohrloch eingesetzt \verden können. Im Falle der Fig. 2 ist lediglich als Beispiel ein Holzstabfilter 24 gewählt. Selbstverständlich kann auch jeder andere Filterkörper Anwendung finden. Um dies zu veranschaulichen, sind in den anderen Ausführungsbeispielen andere Filterkörperbauarten dargestellt worden, Avobei aber lediglich zum Ausdruck gebracht werden soll, daß die Erfindung sich anwenden läßt bei jeder Art von Filterkörpern.

In Fig. 4 und 5 ist ein Ringfilter 25 dargestellt, das/aus einzelnen übereinanderliegenden Tellern oder Ringen 26 besteht, die durch Anker oder in anderer Weise miteinander verbunden sein köunenT^In diesem Falle könnte die Filterschicht selbstverständlich ebenso ausgebildet sein wie bei den Atisfülirungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist jedoch eine andere Ausführungsform gewählt, und zwar diejenige, bei welcher die Filterschicht aus einzelnen flachen Ringen besteht. Fig. 6 und 7 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Doppelfilter, das aus dem gelochten oder geschlitzten Innenrohr 27 und dem ähnlich ausgebildeten Außenrohr 28 besteht. Zwischen beiden Rohren liegt die Kiesschüttung oder -packung, welche in diesem Falle aus einzelnen block- oder sternförmigen Bauelementen 29 besteht. Naturgemäß könnten auch in diesem Falle die vorbeschriebenen ring- oder hohlzylinderförmigen Kiesschüttungseinheiten Verwendung finden.

Bei dem in Fig. 8 und 9 dargestellten Filterkörper handelt es sich um ein sogenanntes Taschenfilter. Letzteres besteht aus einzelnen, beispielsweise gußeisernen Tellern 30 mit aufgebogenem Rand 31. Die Teller 30 besitzen Kegelform und sind mit zylindrischen Ansätzen 32 versehen. In den Wänden dieser zylindrischen Ansätze 32 sind Schlitze 33 angeordnet. Diese Körper werden aufeinandergesetzt und in beliebiger Weise, z. B. durch Spannstanigen, zusammengehalten. Die Kiesschüttung könnte hier aus einzelnen entsprechend geformten Ringen bestehen oder aus einzelnen Steinen hergestellt sein, wie dies in Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist.

Bei der Darstellung der Fig. 8 und 9 ist jedoch eine andere Attsführungsniögliichkeit benutzt worden, und zwar ist gezeigt, daß in diesem Falle die zwischen den einzelnen Tellern 30 .liegende Kiespackung aus einzelnen Segmenten 34 zusammengesetzt ist.

Die Beispiele ließen sich noch vermehren, u. a. dadurch, daß auch noch ein Filter dargestellt wird, bei welchem die Kiespackung oder -schüttung aus einzelnen Platten oder Stäben besteht.

Die in den Fig. 10 und 11 dargestellten An-Ordnungen unterscheiden sich von den bisher beschriebenen Ausführungsformen lediglich dadurch, daß die Filterschicht keinen selbständigen Körper bildet, sondern mit dem Filterkörper vereinigt ist.

Diese Möglichkeit ist in Fig. 10 veranschaulicht in Verbindung mit einem z. B. einstöckigen Glockenfilter35, während Fig. 11 die Ausführung dieses Gedankens in Anwendung auf einen einstückigen Taschenfilter 36 zeigt. 37 ist eine die Kiesschüttung oder -packung 38 umschließende Hülle, welche den Filterkörper 35, 36 mit der Kiesschüttung oder -packung 38 verbindet. Diese Hülle besteht wiederum aus einem Baustoff, der in der oben beschriebenen Weise aufgelöst, verbrannt, weggeätzt oder in anderer Weise

Avieder entfernt werden kann, so daß die normale Durchlässigkeit der Filterschicht wiederhergestellt wird. Auch in diesem Falle kann eine mehr oder weniger tief in die Filterschicht eindringende Verbindung der sie bildenden Elemente herbeigeführt werden. Es braucht sich also nicht um ■ die Verbindung zwischen Filterschicht und Filterkörper durch eine Hülle zu handeln.

Auch bei den in Fig. io und ii dargestellten Ausführungsbeispielen läßt sich jeder beliebige Filterkörper verwenden.

Diese Anordnung hat bei Taschenfiltern insofern besondere Bedeutung, als sie es ermöglicht, die Mächtigkeit der Filterschicht größer zu wählen als den Außendurchmesser des Filterkörpers. Damit wird ein Nachteil der bisher üblichen Kiestaschenfilter beseitigt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:
2. i/JFilter aus losen Elementen, insbesondere als Kiespackung oder Kies-■ schüttung für Rohrbrunnen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusammenhalt der Filterschicht oder von Teilen derselben erzeugt ist, welcher durch Behandlung mit neutral, alkalisch oder sauer reagierender Flüssigkeit, Dampf oder Gas durch Erhitzen, Verbrennen, elektrolytische Einwirkung ο. dgl. wieder aufhebbar ist./ 2. Filter nach dem Anspruch 1, "gekennzeichnet durch die Verwendung eines Bindemittels, Überzuges oder einer Um- :hüllung, welche durch die im Erdboden vorhandenen Flüssigkeiten oder ,Salze auflösbar oder zerstörbar ist.
3. 3. Filter nach den Ansprüchen 1 und 2 aus einzelnen Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß das als hohler, segment-, block-, stab- oder plattenförmiger Körper ausgebildete, beispielsweise aus Kieskörnern bestehende Bauelement durch eine Hülle oder ein Bindemitte) zusammengehalten ist, welches durch chemische Behandlung, Erhitzen, Verbrennen, elektrolytische Behandlung 0. dgl. wieder entfernbar oder so veränderbar ist, daß die natürliche Durchlässigkeit der Filterschicht wiederhergestellt wird.
4. 4. Filter nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement eine oder mehrere oder sämtliche Korngrößen einer vollständigen Kiesschüttung in der üblichen Reihenfolge enthält.
5. 5. Kiesfilter nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einem Filterkörper beliebiger Bauart mit einer Kiespackung oder -schüttung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile durch ein Bindemittel oder Hülle zu einer Einheit verbunden sind, welche durch chemische Behandlung, Erhitzen, Verbrennen, elektrolytische Behandlung o. dgl. wieder entfernbar oder so veränderbar ist, daß die natürliche Durchlässigkeit der Filterschicht wiederhergestellt wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen