DE3523218A1 - Brunnenfilterrohr und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Brunnenfilterrohr mit Doppel­ mantelfilter, bestehend aus einem an seinem Umfang und wenigstens über den größten Teil seiner Länge mit Wand­ durchbrechungen versehenen Metallblech-Rohrkörper und einem konzentrisch dazu angeordneten Rohrkörper aus schraubenförmig gewickeltem Draht mit Spaltabstand zwi­ schen den benachbarten Windungen.

Die Erfindung befaßt sich ferner mit einem Verfahren zur Herstellung solcher Filterrohre.

Es sind bereits Brunnenfilterrohre mit Doppelmantelfiltern dieser Gattung bekannt, wie dies bspw. aus dem Handbuch "Schaubstahl Filterrohre", Seiten 86 und 87, hervorgeht. Hierbei sind die aus schraubenförmig gewickeltem Flach­ draht mit Spaltabstand zwischen den benachbarten Windungen gebildeten Rohrkörper dadurch stabilisiert, daß die ein­ zelnen Windungen der Drahtwickel in ihrer Lage durch eine Vielzahl von achsparallelen Verbindungsstäben fixiert wer­ den, die innen durch Widerstandsschweißung festgelegt wer­ den.

Diese aus einem Drahtwickel sowie einer Vielzahl von längs­ verlaufenden Verbindungsstäben gebildeten Spaltfilter- Rohrkörper werden koaxial auf den Außenumfang der mit den Wanddurchbrechungen versehenen Metallblech-Rohrkörper auf­ geschoben, wobei die achsparallelen Verbindungsstäbe die Stützauflagen für den Spaltfilter-Rohrkörper auf dem Me­ tallblech-Rohrkörper bilden und zum Zwecke der Lagensi­ cherung mindestens bereichsweise mit diesem verschweißt werden können.

Derartige Doppelmantel-Brunnenfilterrohr haben nicht nur eine erheblich größere Widerstandsfähigkeit gegen den Druck des umgebenden Erdreichs als die ebenfalls bekann­ ten Brunnenfilterrohre mit der sogenannten Schlitzbrük­ kenlochung, sondern es ergibt sich zugleich auch noch eine verbesserte Filterwirkung durch die Benutzung des Spalt­ filter-Rohrkörpers.

Es liegt jedoch auf der Hand, daß die bekannten Doppelman­ tel-Brunnenfilterrohre aufgrund ihrer systembedingten Kon­ struktion einen erheblichen Herstellungsaufwand bedingen und demzufolge auch beträchtliche Beschaffungskosten ver­ ursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Brunnen­ filterrohr der eingangs näher spezifizierten Gattung eine Ausbildung anzugeben, die sich unter Beibehaltung der be­ stehenden Vorteile - hohe Widerstandsfähigkeit und gute Filterwirkung - mit beträchtlich vermindertem Herstellungs­ aufwand realisieren läßt und daher auch entsprechend gerin­ gere Gestehungskosten verursacht.

Ein erfindungsgemäßes Brunnenfilterrohr, welches der Lösung dieser Aufgabe dient, ist nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drahtwickel radial und axial unter ela­ stischer Vorspannung stehend in den Metallblech-Rohrkör­ per eingesetzt und gegen dessen Innenumfang aufgespreizt ist, und daß dabei wenigstens die beiden Enden jedes Draht­ wickels gegen Anschläge am Metallblech-Rohrkörper festge­ legt sind.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Brunnenfilter­ rohres hat nicht nur den Vorteil, daß die bisher in re­ lativ großer Anzahl erforderlichen, achsparallelen Verbin­ dungsstäbe zur Stabilisierung und Fixierung des Drahtwik­ kels in Wegfall kommen und auch die hieraus resultierende Vielzahl von Schweißstellen vermieden wird. Vielmehr ist es auch nicht mehr notwendig, einen vorgegebenen Wickel­ durchmesser für die einzelnen Windungen des Drahtwickels exakt einzuhalten.

Vorteilhaft wirkt sich aber auch das Fehlen der achsparal­ lelen Verbindungsstäbe aus, nämlich insoweit, als die in Radialrichtung gegen den Innenumfang des Metallblech-Rohr­ körpers aufgespreizten Windungen des Drahtwickels auf dem gesamten Umfang gleichmäßig und durchgehend zur Stützanlage kommen und daher die Widerstandsfähigkeit des Brunnenfil­ terrohres gegen den Druck des Erdreichs noch weiter erhöhen. Darüber hinaus liegen die Spalte zwischen den einzelnen Windungen des Drahtwickels völlig innerhalb des Umfassungs­ bereichs des Metallblech-Rohrkörpers und sind so beim Ein­ senken des Brunnenfilterrohres in die Brunnenbohrung bes­ ser gegen Zusetzen durch die Körner der Gießschüttung bzw. des gewachsenen Bodens geschützt.

Nach dem weiterbildenden Erfindungsmerkmal des Anspruchs 2 ist vorgesehen, daß die Anschläge für die Enden jedes Draht­ wickels sich wenigstens über begrenzte Umfangsabschnitte des Metallblech-Rohrkörpers erstrecken und jeweils dem Rohr­ inneren zugekehrte Stützflächen für die Enden des Draht­ wickels aufweisen.

Nach Anspruch 3 können diese Anschläge entweder aus einge­ setzten bogenförmigen Leisten oder aber aus Ringen bestehen. Gemäß Anspruch 4 ist aber auch die Möglichkeit vorgesehen, daß die Anschläge von Umfangseindrückungen des Metallblech- Rohrkörpers selbst gebildet sind.

Besonders bewährt hat sich nach der Erfindung eine Ausbildung des Brunnenfilterrohres, bei der gemäß Anspruch 5 mehrere Drahtwickel von begrenzter axialer Länge hintereinander in den Metallblech-Rohrkörper eingesetzt und ihre Enden jeweils an zwischenliegenden Distanzringen abgestützt bzw. fixiert sind. Empfehlenswert ist bspw. die Benutzung von Drahtwickeln, die jeweils eine Wickellänge von 500 mm haben, dergestalt, daß bei einem Brunnenfilterrohr von bspw. 6000 mm Länge in­ nerhalb des Metallblech-Rohrkörpers zwölf baugleiche Draht­ wickel hintereinandergesetzt werden und diesen dann durch ihre radiale Vorspannung beträchtlich stabilisieren.

Es hat sich die Benutzung von Drahtwickeln als empfehlens­ wert erwiesen, bei denen der Spaltabstand zwischen benach­ barten Windungen mindestens 0,5 mm und höchstens 4 mm be­ trägt, während Drahtquerschnitte zum Einsatz gelangen, die bei wenigstens 3 mm Durchmesser bzw. Seitenlänge liegen, vor­ zugsweise aber auch größer sind.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist nach Anspruch 6 vorgesehen, daß die einzelnen Windungen des oder der Drahtwickel mit dem Metallblech-Rohrkörper in wenigstens zwei diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen fest ver­ schweißt oder verlötet sind. Dabei sollten gemäß Anspruch 7 die Schweißstellen der Einfachheit halber auf zwei achspa­ rallelen Linien liegen und jede einzelne derselben vorzugs­ weise jeweils am Rand einer Wanddurchbrechung vorgesehen sein.

Es ist nach Anspruch 8 allerdings auch die Möglichkeit einge­ schlossen, daß die Schweißstellen von zwei durchgehenden, achsparallelen Widerstandsschweißnähten gebildet sind, die vorzugsweise längs einem von Durchbrechungen freien Wand­ abschnitt des Metallblech-Rohrkörpers verlaufen.

Der Gebrauchswert erfindungsgemäßer Filterrohre läßt sich auch dadurch optimieren, daß nach Anspruch 9 jedes Ende des oder aller Drahtwickel mit der Wandung des Metallblech- Rohrkörpers fest verschweißt ist.

Zu empfehlen ist es aber auch, wenn entsprechend der Lehre des Anspruchs 10 der Metallblech-Rohrkörper als Wanddurch­ brechungen lediglich Rund- oder Schlitzlochungen aufweist, weil diese wesentlich einfacher herstellbar sind als die sogenannten Schlitzbrückenlochungen, Jalousielochungen oder dergleichen.

Nach Anspruch 11 ist dabei noch vorgesehen, daß die Rund­ oder Schlitzlochungen sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung in Reihen liegen und am Metallblech-Rohr­ körper zwischen diesen Lochreihen durchgehende Wandbereiche ausgebildet sind, so daß der Metallblech-Rohrkörper sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung durchlaufende, nicht gelochte Bereiche aufweist, obwohl er mit einem möglichst großen Lochflächen-Anteil versehen ist.

Zur Herstellung von Brunnenfilterrohren mit Doppelmantel­ filter- bei welchen mit einem an seinem Umfang und wenigstens über den größten Teil seiner Länge Wanddurchbrechungen aufwei­ senden Metallblech-Rohrkörper ein Rohrkörper aus schrauben­ förmig gewickeltem Draht mit Spaltabstand zwischen den be­ nachbarten Windungen verbunden wird, ist erfindungsgemäß in verfahrenstechnischer Hinsicht nach Anspruch 12 vorgesehen, daß der Drahtwickel zunächst radial und axial einwärts unter elastische Vorspannung gesetzt, dann in den Metallblech- Rohrkörper axial eingeschoben sowie schließlich in seiner eingeschobenen Endlage radial und axial freigegeben wird.

Eine besonders einfache Fertigung von Brunnenfilterrohren mit hoher Seitendruckstabilität ist auf diese Art und Weise gewährleistet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfol­ gend anhand einer Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Seitenansicht ein Teilstück eines Brunnenfilterrohres,

Fig. 2 in größerem Maßstab den in Fig. 1 mit II gekenn­ zeichneten Teilabschnitt eines Brunnenfilterrohres, und zwar halb im Schnitt und halb in Seitenansicht und

Fig. 3 in Seitenansicht den Längenabschnitt des Brunnen­ filterrohres nach Fig. 2, wobei der Metallblech- Rohrkörper und der zugehörige Drahtwickel-Rohrkör­ per beim Beginn ihres Zusammenbaues zu sehen sind.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in rein schematischer Darstellung das obere Endteilstück eines Brunnenfilterrohres 1 gezeigt, das eine Muffe 2 und den eigentlichen Filterkörper 3 umfaßt.

In Fig. 2 ist zu sehen, daß der eigentliche Filterrohr-Ab­ schnitt 3 des Brunnenfilterrohres 1 als sogenannter Doppel­ mantelfilter ausgelegt ist, der sich aus einem an seinem Umfang und wenigstens über den größten Teil seiner Länge mit Wanddurchbrechungen 4, zum Beispiel Rundlöchern oder Schlitzen, versehenen Metallblech-Rohrkörper 5 und einem konzentrisch dazu angeordneten Rohrkörper 6 zusammensetzt, der aus schraubenförmig gewickeltem Draht besteht und bei dem zwischen den einzelnen Drahtwindungen 7 jeweils ein Spalt­ abstand 8 freibleibt. Da der als Drahtwickel ausgebildete Rohrkörper 6 sich über die ganze Länge des Metallblech- Rohrkörpers 5 erstreckt, verläuft auch der zwischen des­ sen einzelnen Windungen 7 verbleibende Spaltabstand 8 ent­ sprechend schraubenförmig über die ganze Länge des Rohrkör­ pers 6.

Aus Fig. 2 geht deutlich hervor, daß der Drahtwickel-Rohr­ körper 6 in den Metallblech-Rohrkörper 5 axial eingesetzt ist. Dabei steht er radial und axial unter elastischer Vor­ spannung. Hierdurch wird erreicht, daß sich der Drahtwickel- Rohrkörper 6 gegen den Innenumfang des Metallblech-Rohrkör­ pers 5 aufspreizt, so daß er sich fest daran anlegt und den Metallblech-Rohrkörper 5 von innen her beträchtlich stabi­ lisiert. Wichtig ist dabei, daß die beiden Enden jedes Draht­ wickels des Drahtwickel-Rohrkörpers 6 gegen Anschläge am Metallblech-Rohrkörper 5 festgelegt werden können, von de­ nen einige in Fig. 2 angedeutet sind. Diese Anschläge 9 soll­ ten sich wenigstens über begrenzte Umfangsabschnitte des Me­ tallblech-Rohrkörpers erstrecken und jeweils dem Rohrinneren zugekehrte Stützflächen für die Enden des Drahtwickels auf­ weisen. Diese Anschläge 9 können aus eingesetzten bogenför­ migen Leisten oder auch Ringen bestehen, sie lassen sich je­ doch auch durch Umfangseindrückungen im Metallblech-Rohr­ körper 5 bilden.

Da die Brunnenfilterrohre 1 regelmäßig eine größere Länge, bspw. von 6000 mm aufweisen, ist es zwar möglich, jedoch nicht empfehlenswert, den Drahtwickel-Rohrkörper 6 durch einen einzigen Drahtwickel entsprechender Länge zu bilden. Vielmehr sollte der Drahtwickel-Mantel 6 von mehreren Draht­ wickeln begrenzter axialer Länge gebildet werden, die hinter­ einander in den Metallblech-Rohrkörper 5 eingesetzt werden, wobei beide Enden des sie bildenden Drahtes an als Anschläge 9 zwischenliegenden Distanzringen abgestützt bzw. fixiert werden.

Die einzelnen Drahtwickel können dabei bspw. eine Länge von 500 mm aufweisen, so daß für ein Brunnenfilterrohr 1 von 6000 mm Länge zur Bildung des Drahtwickel-Mantels 6 zwölf einzelne Drahtwickel hintereinander in den Metall­ blech-Rohrkörper 5 eingesetzt werden.

Es empfiehlt sich, die einzelnen Windungen 7 des oder jedes Drahtwickels mit dem Metallblech-Rohrkörper in wenigstens zwei diametral gegenüberliegenden Umfangsbereichen fest zu verschweißen oder zu verlöten. Hierbei bietet es sich an, die Schweißstellen auf mindestens zwei achsparallelen Linien liegend vorzusehen und jede einzelne derselben vorzugsweise jeweils am Rand einer Wanddurchbrechung 4 vorzusehen.

Andererseits lassen sich diese Schweißstellen aber auch als zwei durchgehende, achsparallele Widerstandsschweißnähte bilden, die dann vorzugsweise längs einem von Durchbrechun­ gen 4 freien Wandabschnitt des Metallblech-Rohrkörpers ver­ laufen soll.

Obwohl es in den meisten Fällen ausreicht, daß sich die Enden der Drahtwindungen 7 des oder aller Drahtwickel gegen die Anschläge 9 abstützen, ist es in manchen Fällen jedoch zu empfehlen, diese Enden der Drahtwindungen 7 ebenfalls mit der Wandung des Metallblech-Rohrkörpers 5 fest zu verschweißen.

Um einen möglichst großen Lochflächen-Anteil im Metallblech- Rohrkörper 5 zu erhalten, ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 vorgesehen, daß dieser als Wanddurchbrechun­ gen 4 lediglich Rundlöcher aufweist.

Statt der Rundlöcher können jedoch auch Schlitzlochungen in Form von Langlöchern vorgesehen werden.

In jedem Falle, d.h. sowohl beim Vorsehen von Rundlöchern als auch von Schlitzlochungen sind diese am Metallblech- Rohrkörper 5 so angeordnet, daß sie sowohl in dessen Längs­ richtung als auch in Umfangsrichtung in Reihen liegen, der­ gestalt, daß zwischen den einzelnen Lochreihen auch in Längsrichtung und in Umfangsrichtung durchgehende Wand­ bereiche stehenbleiben.

In Fig. 3 der Zeichnung ist die Verfahrensweise zur Her­ stellung der Brunnenfilterrohre 1, und zwar der Einbau des Drahtwickel-Rohrkörpers 6 in den Metallblech-Rohrkörper 5 dargestellt. Hierbei wird der Drahtwickel-Rohrkörper 6 zunächst radial und axial einwärts so unter elastische Vor­ spannung gesetzt, daß sein Außendurchmesser 10 um ein Min­ destmaß kleiner wird als der Innendurchmesser 11 des Metall­ blech-Rohrkörpers 5. Sodann wird der so unter Vorspannung gehaltene Drahtwickel-Rohrkörper 6 in Pfeilrichtung 12 in den Metallblech-Rohrkörper 5 axial eingeschoben. Sobald er die ihm zugedachte axiale Endlage innerhalb des Metallblech- Rohrkörpers erreicht hat, wird der Drahtwickel-Rohrkörper 6 radial und axial freigegeben, so daß er sich einerseits un­ ter radialer Entspannung gegen den gesamten Innenumfang des Metallblech-Rohrkörpers 5 stützend anlegt, während er ande­ rerseits mit den beiden Enden seiner Windungen 7 axiales Widerlager an den Anschlägen 9 findet und dabei zwischen seinen einzelnen Windungen 7 die relativ engen Spaltöffnun­ gen 8 entstehen, die sich schraubenförmig in Längsrichtung des Drahtwickel-Rohrkörpers 6 erstrecken.

Der Draht zur Bildung des Drahtwickel-Rohrkörpers 6 sollte einen Mindestdurchmesser von 3 mm aufweisen und die Draht­ wickel sollten in ihrer Länge so bemessen werden, daß sich zwischen ihren einzelnen Windungen 7 im eingebauten Zustand Spalte 8 einstellen, deren lichte Weite entsprechend unter­ schiedlichen Bedarfsfällen zwischen 0,5 mm und 4 mm liegen kann.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, ein Doppelmantel-Brunnenfilterrohr der vorstehend beschrie­ benen Art unter Verwendung von Metallblech-Rohrkörpern 5 zu bilden, die als Wanddurchbrechungen 4 Schlitzbrückenlo­ chungen oder auch Jalousieöffnungen aufweisen. Wichtig ist lediglich, daß der Drahtwickel-Rohrkörper 6 in das Innere des Metallblech-Rohrkörpers 5 eingesetzt wird und sich dort unter radialer sowie axialer elastischer Vor­ spannung stützend gegen den Gesamtumfang des Metallblech- Rohrkörpers 5 anlegt.

Claims (12)

1. Brunnenfilterrohr mit Doppelmantelfilter, bestehend aus einem an seinem Umfang und wenigstens über den größten Teil seiner Länge mit Wanddurchbrechungen ver­ sehenen Metallblech-Rohrkörper und einem konzentrisch dazu angeordneten Rohrkörper aus schraubenförmig ge­ wickeltem Draht mit Spaltabstand zwischen den benach­ barten Windungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtwickel-Rohrkörper (6) radial und axial unter elastischer Vorspannung stehend in den Metallblech- Rohrkörper (5) eingesetzt und gegen dessen Innenumfang aufgespreizt ist,und daß dabei wenigstens die beiden Enden jedes Drahtwickels gegen Anschläge (9) am Metall­ blech-Rohrkörper festgelegt sind.

2. Brunnenfilterrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (9) sich wenigstens über begrenzte Um­ fangsabschnitte des Metallblech-Rohrkörpers (5) er­ strecken und jeweils dem Rohrinneren zugekehrte Stütz­ flächen für die Enden des Drahtwickel-Rohrkörpers (6) aufweisen.

3. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (9) aus eingesetzten, bogenförmigen Leisten oder auch Ringen bestehen.

4. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (9) von Umfangseindrückungen des Me­ tallblech-Rohrkörpers (5) gebildet sind.

5. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drahtwickel von begrenzter axialer Länge hintereinander in den Metallblech-Rohrkörper eingesetzt und ihre Enden jeweils an zwischenliegenden Anschlägen (9) bzw. Distanzringen abgestützt bzw. fixiert sind.

6. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen (7) des oder der Draht­ wickel (6) mit dem Metallblech-Rohrkörper (5) in wenigstens zwei diametral gegenüberliegenden Umfangs­ bereichen fest verschweißt oder verlötet sind.

7. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen auf zwei achsparallelen Linien liegen und jede einzelnde derselben vorzugsweise je­ weils am Rand einer Wanddurchbrechnung (4) vorgesehen ist.

8. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstellen von zwei durchgehenden, achs­ parallelen Widerstandsschweißnähten gebildet sind, die vorzugsweise längs einem von Durchbrechungen (4) freien Wandabschnitt des Metallblech-Rohrkörpers verlaufen.

9. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende des oder aller Drahtwickel (6) mit der Wandung des Metallblech-Rohrkörpers (5) fest verschweißt ist.

10. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallblech-Rohrkörper als Wanddurchbrechungen (4) lediglich Rund- oder Schlitzlochungen aufweist.

11. Brunnenfilterrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rund- oder Schlitzlochungen (4) sowohl in Längs­ richtung als auch in Umfangsrichtung in Reihen liegen und am Metallblech-Rohrkörper zwischen diesen Loch­ reihen in Längsrichtung und in Umfangsrichtung durch­ gehende Wandbereiche ausgebildet sind.

12. Verfahren zum Herstellen von Brunnenfilterrohren mit Doppelmantelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem mit einem an seinem Umfang und wenigstens über den größten Teil seiner Länge Wanddurchbrechungen aufweisenden Metallblech-Rohrkörper ein Rohrkörper aus schraubenförmig gewickeltem Draht mit Spaltabstand zwischen den benachbarten Windungen verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtwickel (6) zunächst radial und axial ein­ wärts unter elastische Vorspannung gesetzt, dann in den Metallblech-Rohrkörper (5) axial eingeschoben sowie schließlich in seiner eingeschobenen Endlage radial und axial freigegeben wird.