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Verfahren zum Herstellen von Rohrfiltern, insbesondere Brunnenrohrfiltern
Es ist bekannt, Brunnenrohrfilter aus Holz in der Weise herzustellen, daß zunächst
der Rohrkörper aus einer Anzahl von Einzelteilen zusammengesetzt wird und dann in
diesen Rohrkörper mittels. einer Kreissäge horizontale, schräg nach oben ansteigende
Schlitze eingebracht werden. Derartige Filter entsprechen jedoch nicht den Anforderungen
des Brunnenbetriebes, weil sie infolge des gleichbleibenden Durchtrittsquerschnittes
der Schlitze keine genügende Filterwirkung besitzen.
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Es sind Brunnenfilter bekannt, bei. denen die die Wasserdurchtrittsöffnungen
bildenden Schlitze einen sich nach innen konisch erweiternden Querschnitt besitzen.
Derartige Brunnenrohrfilter wurden bisher-in der Weise hergestellt, -daß einzelne
Leisten auf einer Hobelmaschine oder durch sonstige Bearbeitung einen teilweise
rechteckigen und teilweisse trapezförmigen Querschnitt erhielten und dann, das Filter
aus diesen Einzelstäben derart zusammengesetzt wurde, daß durch zwei aneinanderstoßende
Einzelstäbe je ein nach innen. erweiterter Filterschlitz entstand. Bei derartigen
Brunnenfiltern entsprach also die Anzahl der Stäbe der Anzahl der Schlitze. Aufbau
und Herstellung .dieser Filter war infolgedessen außerordentlich kostspielig und
umständlich, und das Vorhandensein zahlloser Einzelteile verminderte die mechanische
Festigkeit.' ' Es ist bei der Herstellung von Schwalbenschwanzverzapfungen bekannt,
die konisch sich erweiternden Nuten durch einzelne oder mehrere Kreissägen, die
teilweise im Winkel zueinander stehen, herzustellen oder das Werkstück zur Atusführung
zweier im Winkel stehender Schnitte gegen feststehende Sägeblätter in verschiedene
Arbeitslagen zu schwenken. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf ein Verfahren
zum Herstellen von Rohrfiltern aus Holz oder ähnlichen durch Sägen bearbeitbaren
Werkstoffen mit nach innen konisch sich erweiternden Schlitzen.
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Durch die der Erfindung zugrunde liegende Arbeitsweise werden die
Nachteile der bisher bekannten Brunnenfilter dadurch beseitigt, daß beim Herstellen
von Rohrfiltern zunächst der Rohrkörper in seinem Zylindermantel ganz oder teilweise
fertiggestellt wird und darauf die einzelnen konisch erweiterten Schlitze nachträglich
in an sich bekannter Weise durch zwei oder mehr im Winkel zueinander liegende Sägeschnitte
eingeschnitten werden. Das Verfahren nach der Erfindung kann beispielsweise mit
Hilfeeines schwenkbar gelagerten Kreissägeblattes derart durchgeführt werden, daß
das Kreissägeblatt bei Ausführung der verschiedenen Schnitte um
eine
auf der Außenfläche des Rohrkörpers liegende Gerade geschwenkt wird. Nach einer
besonders. bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können jedoch die Winkelschnitte
auch von zwei oder mehr auf einer gemeinsamen Welle parallel zueinander ang#aordneten
Kreissägeblättern herbestellt werden. Die Schnittebene dieser Kreissägeblätter bildet
bei dieser Arbeitsweise mit dem zugehörigen Durchmesser ihres Angriffspunktes am
Rohrkörper einen Winkel. Hierbei ergibt sich die Schrägstellung der einzelnen Schnitte
innerhalb des Filters durch die Rohrform von selbst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind aus der
Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
erläutert' ist. Es zeigen: Abb. i und 2 die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mittels eines schwenkbaren Kreissägeblattes, während die Abb. 3 bis 5 einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung mit zwei oder mehr Kreissägeblättern veranschaulichen.
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In den zeichnerischen Darstellungen sind jeweils mit gleichen Zeichen
gleiche Teile bezeichnet, `und zwar insbesondere mit i der zu bearbeitende Rohrkörper
oder @eiti Teil desselben, mit 2 der Mittelpunkt dieses Rohrkörpers und mit 3 das
zur Bearbeitung benutzte Kreissägeblatt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i wird das Kreissägeblatt 3
zunächst in der Stellung a, in welcher es den Winkel 4. mit dem Durchmesser des
zugehörigen Berührungspunktes 8 des Rohrkörpers i bildet, gegen den Rohrkörper i
bewegt. Hierdurch entsteht in dem Rohr i ein Einschnitt. Sodann wird das Kreissägeblatt
3 von dem Rohr weggezogen und um das Doppelte des Winkels q. geschwenkt und dadurch
in die Lage b gebracht. In der Lage b wird nun der zweite Einschnitt gemacht, wodurch
ein nach innen zu konisch erweiterter Schlitz 5 entsteht. Durch Drehren des Rohres
um den Mittelpunkt 2 und Wiederholung der geschilderten Arbeitsvorgänge kann in
dieser Weise je nach Wahl des Winkels, um welchen das Rohr gedreht wird, eine beliebig
große Anzahl von koniscben Schlitzen hergestellt werden.
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Für die Erzielung des größten Verhältnisses zwischen Eintritts- und
Austrittsöffnung in den Schlitzen 5 ist ein bestimmtes günstigstes Verhältnis des
inneren Radius des Rohres i zu dem Winkel 4. und Schnittstärke des Kreissägeblattes
maßgebend. In dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses Verhältnis
so gewählt, daß sich die Stellungen a und b des Kreissägeblattes 3
in einem Punkt 6 schneiden, welcher auf der inneren Rohrwandung liegt. Hierdurch
wird bei der gegebenen Rohrwandstärke die größte Öffnung des konischen Schlitzes
5 erreicht. Ist der innere Radius des Rohrkörpers i größer, wie z. B. mit 7 angedeutet,
als dieseln günstigsten Verhältnis entspricht, so entsteht zwar ebenfalls ein nach
innen konisch erweiterter Schlitz, jedoch besitzt dieser nicht das günstigste Öffnungsverhältnis.
Um dieses zu erzielen, muß der Winkel 4. derart vergrößert werden, daß der Schnittpunkt
6 der beiden Einschnitte wieder auf den inneren Rohrumfang fällt. Allgemein kann
bei gegeben; n Abmessungen des Rohrkörpers und Schnittstärke des Kreissägeblattes
der für das günstigste Öffnungsverhältnis maßgebende Schwenkwinkel durch eine Rechnung
einfachster Art ermittelt werden.
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In der Abb.2 ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
bei der ein noch größeres öffnungsverhältnis erzielt iv--rden kann. Hierbei wird
durch das Kreissägeblatt ;, wie vorbeschrieben, zunächst in der Stellung a ein Einschnitt
in das Rohr hergestellt und dann das Blatt in die Stellung b geschwenkt. Infolge
der Vergrößerung des Schwenkwinkels bleibt im Innern des Rohres ein Rest R stehen.
Um auch diesen zu entfernen, wird das Kreissägeblatt 3 in die mittlere Stellung
c geschwenkt und schneidet hierbei den Rest I2 heraus. Bei der praktischen Verwirklichung
dieser Art der Erfindung wird man zweckmäßig so vorgehen, d.aß das Kreissägeblatt
zunächst aus der Stellung a in die Stellung c und dann erst in die Stellung b geschwenkt
wird. Selbstverständlich kann man, um eine noch größere öffnung des Durchtrittsschlitzes
5 zu erbalten, auch zwischen a und b noch mehrere Stellungen einschalten.
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Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 eine Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht wurde, bei der ein besonders großes öffnungsverhältnis
in den Schlitzen 5 durch die Vergrößerung des Schwenkwinkels des Kreissägeblattes
3 erreicht und hierbei der stehengeblieb ene Rest durch verschiedene Mittelstellungen
des Kreissägeblattes entfernt wurde, kann der gleiche Erfolg auch noch auf andere
Art und Weise erzielt werden. Beispielsweise kann der Rohrkörper lediglich in Form
von zwei Hälften oder Dritteln usw. zusammengestellt und diese Rohrteile dann durch
eine vorläufige Vorrichtung, z. B. durch Metallbänder, zusammengehalten und in diesem
Zustand von den Kreissägeblättern bearbeitet werden. Die Bearbeitung kann hierbei
im einzelnen nach Art der Abb.2 erfolgen, und zur Entfernung des stehenbleibenden
Restes das vorläufig zusammengehaltene Rahr wieder zerlegt werden, nachdem der ganze
Umfang mit Einschnitten versehen ist, und nun von der Innenwand die
stthengebliebenen
Reste mittels einer Schneidvorrichtung, z. B. mittels eines feinen Bohrers, der
zweckmäßig durch eine biegsame Welle angetrieben wird, durchAbschneidenanbeiden
Enden entfernt werden. Erst hierauf wird der Rohrkörper endgültig zusammengefügt.
Eine derartige Bearbeitungsweise kann sich auch in solchen Fällen als vorteilhaft
erweisen, bei denen kein Rest an der Innenwandung stehenbleibt, z. B. wenn weiches
Holz für die Herstellung von Filterrohren verwendet wird, wobei bei dem Einschneiden
die innere Öffnung des Schlitzes infolge der Weichheit des Holzes nicht immer ganz
sauber ausfällt. Auch in diesen Fällen können die einzelnen Schlitze nach Lösung
des vorläufigen Zusammenhaltes des Rohrkörpers nachgearbeitet werden.
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In dem Ausführungsbeispiel 'nach Abb. 3 -st eine weitere Ausführungsform
der Arbeits; weise nach der Erfindung veranschaulicht. Auch hier ist der Rohrkörper
in einer Vorrichtung, z. B. zwischen den Spitzen einer Drehbank, so eingespannt,
daß er um seinen Mittelpunkt 2 drehbar ist. Zwei Kreissägeblätter 3 sind auf einer
gemeinsamen Welle 12 parallel zueinander angeordnet, und zwar derart, daß ihre Schnittebene
mit dem zugehörigen Durchmesser ihres Antriebspunktes am Rohrkörper einen Winkel
bildet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht dabei die Welle 12 senkrecht
zu dem mittleren Durchmesser 20, und der zwischen den Kreissägeblättern 3
bestehende Abstand 21 wird durch diesen Durchmesser 2o halbiert. Die Welle 12 mit
den Kreissägeblättern 3 kann zu dem Rohr hin und vom Rohr weg bewegt werden, beispielsweise
durch einen Schlitten, der auf dem Support der Drehbank angeordnet ist. Bei Beginn
der Arbeit schneiden die Sägeblätter in das Rohr zwei parallele Schlitze ein. Wird
hierauf dass, Rohr um den Winkel 22 gedreht, "so entsteht durch die Abweichung der
einzelnen Schnitte infolge der Rohrform ein konischer Schlitz im Rohrkörper i. Dieser
Vorgang kann durch Drehen des Rohrkörpers i so oft wiederholt werden, bis der ganze
Umfang mit Schlitzen 5 versehen ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.3 ist gleichfalls wie in Abb.
i das günstigste bei gegebenen Rohr- und, Sägeblattabmessungen erzielbare Öffnungsverhältnis
zugfunde gelegt. Verläuft demgegenüber der innere Rohrumfang nach den gestrichelten
Linien 23 oder 24, so wird in dem ersteren Falle das günstigste Öffnungsverhältnis
unterschritten, während in dem anderen Fall ein Rest R stehenbleiben würde, der
in der geschilderten Art und Weise entfernt werden kann. Im gesamten besteht zur
Bestimmung des jeweiligen günstigen Öffnungsverhältnisses ein. einfacher rechnerischer
Zusammenhang zwischen den Rohrabmessungen, dem Abstand der Sägeblätter und der Schnittstärke
der Sägeblätter sowie dem Schwenkungswinkel der Sägeblätter.
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Ist, wie in Abb.4 angedeutet, die Wandung des Rohrkörpers i stärker
als. es dem Verhältnis zwischen äußerem und innerem Durchmesser sowie Schnittstärke
und Abstand der Kreissägeblätter .entspricht, so bleibt auch bei der Verwendung
von zwei parallelen Sägeblättern ein Rest I2 an der Rohrinnenwandung stehen. Dieser
Rest kann neben den bisher schon erwähnten Arten auch in der Weise entfernt bzw.
überhaupt in seiner Entstehung verhindert -werden, daß man mit drei oder mehr parallel
verlaufenden Sägeblättern arbeitet, wie dies in Abb. 5 schematisch dargestellt ist.
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In den angeführten Beispielen war das Kreissägepaar feststehend und
das Rohr drehbarangeordnet. Ebensogut kann aber die Erfindung auch in der Weise
durchgeführt -werden, daß das Rohr feststehend und das Kreissägepaar drehbar gestaltet
wird. Ferner können zur Beschleunigung auch zwei oder mehrere Sägepaare auf das
Rohr zur Einwirkung gebracht werden.
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Den verschiedenen Ausführungsbeispielen. der Erfindung ist die Herstellung
symmetrisch ausgestalteter Schlitze zugrunde gelegt. Die Eifindung ist jedoch hierauf
nicht beschränkt, vielmehr können nach -der ihr zugrunde liegenden neuen Arbeitsweise,
auch andere nicht symmetrische Schlitze erzeugt werden.
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Die Länge der Schlitze ist im allgemeinen durch den Durchmesser der
gegeben. Man kann aber auch beliebig lange Schlitze erzeugen, indem man entweder
das Rohr, nachdem der Schnitt den inneren Umfang des Rohres erreicht hat, parallel
zu den umlaufenden Sägen oder die umlaufenden Sägen parallel zum Rohrkörper bewegt,
was beispielsweise durch einen Kreuzsupport erfolgen kann.