[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aktivierung oder Reinigung von Brunnen
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, und ein entsprechendes Verfahren für den gleichen
Einsatzzweck nach dem Oberbegriff von Anspruch 5.
[0002] Bei der Herstellung von Filtersträngen im Erdreich zur Förderung von Grundwasser
ist es nach Fertigstellung des Brunnenbauwerks erforderlich, aus dem in einen Ringraum
zwischen Filterraum und Bohrlochrand eingebrachten Filterkies bzw. -rand Verschmutzungen
und durch Suffosion austragbare Sandkörner geringen Durchmessers herauszufördern.
Der Austrag von solchen Verschmutzungen bzw. Partikeln wird als Aktivierung bezeichnet.
Ziel der Aktivierung eines Brunnens ist es, im Filterringraum und dem daran angrenzenden
Erdreich einen möglichst großen Porenraum zu erzeugen, damit der Strömungswiderstand
für das in den Brunnen eintretende Grundwasser möglichst klein ist und die daraus
resultierende Grundwasser-Druckhöhenabsenkung am und im Brunnen möglichst gering ausfällt.
Bei der Aktivierung sollen auch aus den angrenzenden Erdstoffschichten Schluff, Feinsand
und andere kleine mineralische oder organische Teilchen, die mit dem strömenden Grundwasser
bei entsprechend hoher Geschwindigkeit durch die Poren der Stützkorngerüste transportiert
werden können, in den Brunnen eingetragen und somit abgepumpt werden.
[0003] Die Regenerierung von Brunnen umfasst alle Maßnahmen, die zur Entfernung von während
einer Brunnenbetriebszeit entstandenen mineralischen und/oder organischen Ablagerungen
aus dem Brunnenringraum und dem angrenzenden Gebirge dienen. Die dafür eingesetzten
Verfahren folgen dem Prinzip der Trennung oder Ablösung von Ablagerungen und Anhaftungen
von dem Filtermaterial und dem Stützkorngerüst des angrenzenden Gebirges und dem Austrag
dieser Partikel durch den Brunnenfilter. Für die Trennung und Ablösung sind verschiedene
Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die sich hydromechanischer, hydropneumatischer
und chemischer Wirkprinzipien bedienen.
[0004] Zum Austragen von abgelagerten und/oder gelösten Partikeln aus dem Ringraum und dem
daran angrenzenden Gebirge ist es erforderlich, in dem zu reinigenden Bereich möglichst
hohe Strömungsgeschwindigkeiten zu erzeugen. Bekannte Verfahren und dafür eingesetzte
Vorrichtungen reduzieren den zu behandelnden Brunnenfilter auf einen Arbeitsabschnitt,
indem in das Filterrohr eine an ihren Enden mit Dichtungen versehene Arbeitskammer
eingebracht wird. Im Stand der Technik ist eine solche Arbeitskammer im deutschen
Gebrauchsmuster 81 20 151 beschrieben, worin zwischen zwei im Abstand voneinander
und übereinander angeordneten Absperrkörpern und einer Innenwandung des Filterrohrs
eine so genannte Arbeitskammer gebildet wird. Durch diese Arbeitskammer, deren Höhe
bzw. Länge zur Gesamtlänge des Filterrohrs vergleichsweise kurz ist, wird ein etwa
5- bis 10-fach höherer Förderstrom gepumpt als dies bei normalem Brunnenbetrieb über
diesen Teilabschnitt des Brunnenfilters der Fall ist. Wegen des so genannten Durchlässigkeitskontrasts,
wonach die Wasserdurchlässigkeit in der Kiesschüttung im Filterringraum größer ist
als diejenige des angrenzenden Gebirges, wirkt sich der erhöhte Förderstrom nur geringfügig
auf die Strömungsgeschwindigkeit im Ringraum und im daran angrenzenden Gebirge aus.
Hinzu tritt, dass stets der Ringraum über die gesamte Filterrohrlänge radial aus dem
anstehenden Gebirge angeströmt wird. Das Grundwasser tritt in das Filterrohr ober-
und unterhalb der Arbeitskammer ein und strömt im Ringraum und insbesondere innerhalb
des Filterrohrs in Richtung der Arbeitskammer, wobei das in dem Filterrohr strömende
Grundwasser die Äbsperrkörper zum Eintreten in die Arbeitskammer seitlich umströmt.
Hierdurch wird der Strömungsanteil des Brunnenwassers im Ringraumbereich seitlich
bzw. radial angrenzend zur Arbeitskammer herabgesetzt und dessen Strömungsgeschwindigkeit
vermindert, was sich nachteilig auf die Reinigungsgüte auswirkt.
[0005] Herkömmliche Vorrichtungen, wie zum Beispiel nach der
DE 81 20 151, unterliegen dem Nachteil, dass auch bei einer beträchtlich erhöhten Förderrate die
Reinigungsleistung im Ringraum und insbesondere im daran angrenzenden Gebirge nicht
optimal ist.
[0006] Aus
US-A-2 288 233 und
US-A-3 032 116 sind jeweils eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs nach
Anspruch 1 bekannt.
[0008] Aus
GB-A-2 347 702 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 bekannt. Bei einer solchen Vorrichtung werden Volumenkörper verwendet,
die aus je einem starren zylindrischen Körper mit einem Durchmesser kleiner als ein
Bohrloch eines Filterrohrbrunnens bestehen und am Außenumfang mit einer flexiblen
Schicht versehen sind, deren Durchmesser größer als das Filterrohr ist. Zum Erzielen
einer Dichtwirkung der flexiblen Schicht gegenüber dem Filterrohr wird innerhalb der
flexiblen Schicht ein Innendruck erzeugt, der diese flexible Schicht gegen das Filterrohr
drückt und dadurch mit dessen Wandung in Kontakt bringt.
[0009] Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Aktivierung oder Reinigung von Brunnen zu schaffen, wobei für die Vorrichtung
eine Dichtwirkung gegenüber dem Filterrohr mit robusten und einfachen Mitteln realisiert
wird und für das Verfahren mit einfachen Mitteln der Partikelaustrag intensiviert
und die dazu notwendige Arbeitszeit verringert wird.
[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch
ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
[0011] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aktivierung oder Reinigung von Filterrohrbrunnen
umfasst einen ersten und einen zweiten Volumenkörpers, die sich jeweils längs zur
Brunnenlängsachse erstrecken, mit ihrem Außendurchmesser an den Innendurchmesser des
Filterrohrs angepasst.und an ihrer Außenumfangsfläche zumindest radial bezüglich zur
Brunnenlängsachse flexibel ausgebildet sind, so dass eine Dichtwirkung zwischen den
Außenumfangsflächen der jeweiligen Volumenkörper und der Innenwandung des Filterrrohrs
erzielt wird. Zumindest einer der beiden Volumenkörper besteht aus einem starren zylindrischen
Körper, der mit seinem Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Filterrohrs
ausgebildet ist. Zwischen dem ersten und zweiten Volumenkörper und der Innenwandung
des Filterrohrs ist ein Entnahmeraum gebildet, der mit einer Pumpeinrichtung hydraulisch
verbindbar ist und dessen Höhe sich aus dem Abstand der beiden Volumenkörper zueinander
bestimmt. Die Längserstreckung der jeweiligen Volumenkörper in Richtung der Längsachse
der Vorrichtung entspricht der Höhe des Entnahmeraums. An einer Außenumfangsfläche
des zylindrischen Körpers ist eine flexible Schicht angeordnet. Ein Außendurchmesser
dieser flexiblen Schicht ist geringfügig größer als der Innendurchmesser des Filterrohrs
ausgebildet. Die flexible Schicht ist aus einem Schaumstoff, insbesondere einem offenzelligen
Schaumstoff oder einem Schaumgummi, hergestellt.
[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Volumenkörper
die Funktion eines Dichtungskolbens erfüllen, wobei die Volumenkörper eine zwischen
ihnen angeordnete zentrale Kammer in Form des Entnahmeraums begrenzen. Die Volumenkörper
gewährleisten in ihrer Funktion als Dichtungskolben eine Abdichtung gegenüber dem
Filterrohr des Brunnens entlang ihrer gesamten Länge. Hierbei wird die Dichtwirkung
gegenüber dem Filterrohr durch die Deformation des Schaumstoffs, aus dem die flexible
Schicht hergestellt ist, erzielt, z.B. beim Einschieben in das FilterrohrDie flexible
Schicht passt sich beim Einführen der Vorrichtung in das Filterrohr an den Innendurchmesser
des Filterrohrs an und saugt sich mit dem im Brunnen befindlichen Wasser voll. Hierdurch
wird eine ausreichende Dichtigkeit zwischen einer Außenumfangsfläche des zylindrischen
Körpers und Innenwandung des Filterrohrs erzielt, um das Filterrohr in diesem Bereich
abzudichten.
[0013] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich gleichermaßen zur Verwendung in vertikalen
und horizontalen Filtersträngen von Filterrohrbrunnen mit im Ringraum zwischen Filterrohr
und Gebirge eingebauter Filterkiesschüttung, als auch zur Verwendung in Brunnenbauwerken
ohne eingebaute Filterkiesschüttung. Beim Einführen der Vorrichtung in das Filterrohr
gelangt der zweite Volumenkörper zuerst mit Brunnenwasser in Kontakt. Durch die Dichtungskolben
in Form der beiden Volumenkörper wird das Filterrohr des Brunnens beiderseits der
Entnahmekammer gegenüber dem Ringraum bzw. dem daran angrenzenden Gebirge abgedichtet,
nämlich in Längsrichtung des Brunnens. Dies hat den Effekt, dass das Wasser in den
Entnahmeraum verstärkt radial durch den Ringraum hindurch bzw. vom angrenzenden Gebirge
einströmt, ergänzt durch Anteile des Brunnenwassers, die in den Bereichen des Ringraums
angrenzend zu den Volumenkörpern axial bezüglich der Brunnenlängsachse in Richtung
der Entnahmekammer strömen und dann darin eintreten. Die Volumenkörper bewirken demnach
eine Zuflussströmung des Brunnenwassers zur zentralen offenen Kammer in Form des Entnahmeraums,
welche Zuflussströmung sich längs der bzw. parallel zur Brunnenlängsachse gegenüber
den abdichtenden Volumenkörpern einstelt. Durch die beiden Volumenkörper und die durch
diese hervorgerufene vergrößerte Strömungsgeschwindigkeit radial zum Ringraum wird
einerseits die Tiefenreinigung im Gebirge und andererseits die Reinigung im Ringraum
angrenzend zu den Volumenkörpern verbessert.
[0014] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung lässt sich der Abstand zwischen den
Volumenkörpern einstellen, so dass das Längenverhältnis zwischen der Höhe des Entnahmeraums
und der Längserstreckung der Volumenkörper veränderlich ist. Je kleiner die Höhe des
Entnahmeraums in Bezug zu einer jeweiligen Längserstreckung der beiden Volumenkörper
ist, desto tiefer reicht die Reinigungswirkung in das angrenzende Gebirge. Durch eine
Verstellung der Höhe des Entnahmeraums kann eine Anpassung an bestimmte Brunnengegebenheiten
vorgenommen werden, ohne dass dabei die Vorrichtung aus dem Filterrohr des Brunnens
herausgeführt werden muss. Der Abstand zwischen den beiden Volumenkörpern kann beispielsweise
über einen in seiner Länge einstellbaren Teleskopstempel oder dergleichen erzielt
werden, mittels dessen die Volumenkörper an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten
miteinander verbunden sind.
[0015] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können an den Volumenkörpern angrenzend
zum Entnahmeraum jeweils eine erste bzw. zweite Absperrscheibe angeordnet sein, wobei
die beiden Absperrscheiben konzentrisch und im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet
und mit ihrem Außendurchmesser im Wesentlichen an den Innendurchmesser des Filterrrohrs
angepasst sind. Die Absperrscheiben verbessern die Dichtwirkung der Volumenkörper
gegenüber der Innenwandung des Filterrohrs und eine definierte Abgrenzung der Volumenkörper
hin zum Entnahmeraum.
[0016] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung eine mit der Pumpeinrichtung
in Verbindung bringbare Förderleitung aufweisen, die in Fluidverbindung mit dem Entnahmeraum
steht. Die Förderleitung kann den ersten Volumenkörper durchsetzen, so dass der erste
Volumenkörper die Förderleitung umschließt. Zweckmäßigerweise ist die Förderleitung
ausreichend zug- und druckfest ausgeführt, so dass ein Verschieben der Vorrichtung
innerhalb des Filterrohrs betriebssicher gewährleistet ist. Ein Ablösen der Volumenkörper
bei einem solchen Verschieben wird vorteilhaft dadurch vermieden, dass sie an der
ersten bzw. der zweiten Absperrscheibe befestigt sein können, zum Beispiel mittels
Verschweißen, Verschrauben oder dergleichen.
[0017] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest einer der beiden Volumenkörper
verschieblich auf der Förderleitung angebracht sein, so dass durch eine Verschiebung
dieses Volumenkörpers relativ zur Förderleitung längs zur Brunnenlängsachse der Abstand
zu dem jeweils anderen Volumenkörper und damit die Höhe des Entnahmeraums verändert
wird. Der bezüglich der Förderleitung verschiebliche Volumenkörper kann daran durch
eine Arretiervorrichtung festgelegt werden, um eine definierte und gleichbleibende
Höhe des Entnahmeraums sicherzustellen.
[0018] Die Ausbildung der Volumenkörper als starre Zylinderkörper mit der flexiblen Schicht
aus Schaumstoff, Schaumgummi oder dergleichen an deren Aussenumfangsfläche eignet
sich zur Verwendung bei so genannten Wickeldrahtfiltern, wobei die charakteristische
Reliefstruktur der Filterrohr-Innenwand durch die Volumenkörper gegen eine Wasserströmung
zwischen den Filterdrahtstäben geeignet abgedichtet wird.
[0019] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann bei der Variante des Volumenkörpers
mit der flexiblen Schicht an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers diese
flexible Schicht ausgetauscht werden, wenn durch ein häufiges Verschieben der Vorrichtung
entlang der Brunnenlängsachse die Zellstruktur dieser Schicht angegriffen bzw. beschädigt
ist.
[0020] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die beiden Volumenkörper einstückig
aus einem ringförmigen Zylinder gebildet sein, dessen Aussenwandung zumindest im Bereich
des Entnahmeraums perforiert ausgebildet ist. Somit bilden die beiden Volumenkörper
jeweils den oberen und unteren Teil der Vorrichtung. Ein unterer Teil der Vorrichtung,
d.h. der zweite Volumenkörper ist hierbei an seiner unteren Stirnseite geschlossen,
wobei ein oberer Teil der Vorrichtung, d.h. der erste Volumenkörper an seiner oberen
Stirnseite eine Öffnung aufweist, in der die Förderleitung hineinführt bzw. darin
befestigt ist. Auf der Aussenumfangsfläche des ringförmigen Zylinders können angrenzend
an den Entnahmeraum, d.h. in einem oberen und unteren Bereich des Zylinders Dichtungselemente
in Form der vorstehend erläuterten flexiblen Schicht, angebracht sein, die eine Abdichtung
gegen eine Innenwandung des Brunnenfilterrohrs sicherstellen. Falls sich die Perforierung
des ringförmigen Zylinders über mehr als nur seinen mittleren Teil erstreckt, so kann
die Länge der Aussenwandung des ringförmigen Zylinders angrenzend zur Entnahmekammer
bzw. deren Höhe durch eine Länge der auf der Aussenumfangsfläche des ringförmigen
Zylinders aufgebrachten Dichtungskörper eingestellt werden.
[0021] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Absperrscheiben jeweils aus
zwei Scheibenelementen gebildet sein, zwischen denen eine Dichtscheibe eingefasst
ist, wobei ein Außendurchmesser der Scheibenelemente kleiner als der Innendurchmesser
des Filterrohrs und ein Außendurchmesser der Dichtscheibe größer als der Innendurchmesser
des Filterrohrs sind. Eine jeweilige Dichtscheibe kann aus einem Weichgummi oder dergleichen
hergestellt sein, der zwischen einer Absperrscheibe und einer weiteren Blechscheibe
mit einem der Absperrscheibe ähnlichen oder gleichen Durchmesser befestigt ist. Die
Dichtscheibe behindert bei der Variante des Volumenkörpers mit flexibler Schicht an
der Außenumfangsfläche des zylindrischen Körpers ein Umströmen der Absperrscheiben
von der flexiblen Schicht hinein in die Entnahmekammer, wodurch die Reinigung des
daran angrenzenden Ringraums verbessert wird.
[0022] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Förderleitung den Entnahmeraum
vollständig durchsetzen und bis zur zweiten Absperrscheibe geführt sein, wobei die
Förderleitung innerhalb des Entnahmeraums perforiert ausgebildet ist. Dies ermöglicht
einen einfachen und robusten Aufbau der Vorrichtung, da die zweite Absperrscheibe
an einer unteren freien Stirnseite der Förderleitung befestigt werden kann. Eine Fluidverbindung
zwischen der Förderleitung und dem Entnahmeraum ist durch deren Perforierung sichergestellt,
wobei die Perforierung unter Berücksichtigung der auszutragenden Partikel ausreichend
groß gewählt ist.
[0023] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Längserstreckung des ersten
und zweiten Volumenkörpers längs des Filterrohrs im Wesentlichen gleich lang sein.
Dies unterstützt eine gleichmäßige Reinigungswirkung des Ringraums beiderseits des
Entnahmeraums. Von weiterem Vorteil ist, wenn die Längserstreckung jedes Volumenkörpers
im Wesentlichen der Höhe des Entnahmeraums entspricht. Hierbei wird die gesamte Länge
bzw. Höhe der Vorrichtung zu einem Drittel durch die Höhe des Entnahmeraums und zu
zwei Dritteln durch die Längserstreckung der Volumenkörper bestimmt. Eine solche Ausgestaltung
der Vorrichtung ermöglicht eine effiziente Reinigung bzw. Aktivierung des Brunnens,
da jeder Abschnitt des Filterrohrs, mit Ausnahme des untersten und des obersten, nach
einem entsprechenden Verschieben der Vorrichtung innerhalb des Filterrohrs jeweils
dreimal durchströmt wird. Dabei findet praktisch eine Vorreinigung, eine Tiefenreinigung
und eine Nachreinigung eines jeden Filterabschnitts statt, wobei eine Messung und
Steuerung des Reinigungsprozesses integral für alle drei Abschnitte vollzogen werden
kann.
[0024] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aktivieren oder Reinigen von Filterrohrbrunnen
umfasst folgende Schritte:
- a) Bereitstellen einer Vorrichtung, insbesondere wie vorstehend erläutert, wobei ein
Betrieb der Vorrichtung durch Anlegen eines Saugdrucks an den Entnahmeraum mittels
der Pumpeinrichtung erfolgt, so dass Wasser aus dem Entnahmeraum gefördert und damit
Partikel aus dem Filterrohrbrunnen ausgetragen werden,
- b) Einführen der Vorrichtung in ein Filterrohr eines Filterrohrbrunnens, bis die Vorrichtung
vollständig im Brunnenwasser eingetaucht ist,
- c) Betrieb der Vorrichtung in einer Ausgangsbetriebsposition, in der die Vorrichtung
in einer bestimmten Position bezüglich der Brunnenlängsachse angeordnet ist,
- d) Verschieben der Vorrichtung um eine Strecke in eine weitere Betriebsposition, welche
Strecke im Wesentlichen der Höhe des Entnahmeraums entspricht, und
- e) Betrieb der Vorrichtung in der weiteren Betriebsposition.
[0025] Des Weiteren werden bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung in einem Schritt
f die Schritte d und e einmalig wiederholt, bevor in einem Schritt g die Vorrichtung
in eine neue Betriebsposition in die gleiche Richtung längs des Filterrohrs um eine
Strecke verschoben wird, die der dreifachen Höhe des Entnahmeraums entspricht, so
dass sich in der neu eingestellten Betriebsposition die dem Entnahmeraum abgewandte
Stirnseite des zweiten Volumenkörpers an der Stelle befindet, an der in der vorhergehenden
Betriebsposition die dem Entnahmeraum abgewandte Stirnseite des ersten Volumenkörpers
angeordnet gewesen ist. Anschließend wird in einem Schritt h die Vorrichtung in der
neuen Betriebsposition gemäß Schritt g betrieben, wobei an den Entnahmeraum ein Saugdruck
angelegt wird.
[0026] Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Vorrichtung nach einem ersten
Reinigungszyklus im Wesentlichen um die Höhe des Entnahmeraums in eine neue Betriebsposition
verschoben wird, so dass neben einer lückenlosen Reinigung des Gebirges auch eine
zweimalige intensive Reinigung des gleichen Abschnitts des Ringraums erfolgt. Dies
geschieht dann, wenn in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Schritte d)
und e) wiederholt werden. Ein Verschieben der Vorrichtung in eine weitere Betriebsposition
kann in Abhängigkeit einer Messung des in dem geförderten Wasser enthaltenen Feststoffanteils
an Partikeln erfolgen, nämlich dann, wenn dieser Feststoffanteil einen zulässigen
Grenzwert unterschreitet. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der entsprechende Brunnenabschnitt
einer ausreichenden Reinigung unterzogen worden ist.
[0027] Ein solches Verfahren eignet sich insbesondere zur Reinigung bzw. Aktivierung eines
Brunnenfilters mit ausgebautem Filterkiesringraum. Da ein jeweiliger Ringraumabschnitt
nur einmal durchströmt wird, kann mit einem solchen Verfahren eine sehr schnelle Reinigung
des Brunnens entlang seiner gesamten Länge hinsichtlich des Ringraums vorgenommen
werden. Falls ein solches Verfahren mit einer Vorrichtung durchgeführt wird, bei der
die Höhe des Entnahmeraums im Wesentlichen der jeweiligen Längserstreckung der beiden
Volumenkörper entspricht, kann diese Vorrichtung in Schritt g um eine Strecke verschoben
werden, die im Wesentlichen der dreifachen Höhe des Entnahmeraums entspricht.
[0028] Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsformen in der Zeichnung
schematisch dargestellt, und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine vereinfachte Längsquerschnittansicht einer Vorrichtung mit ihren wesentlichen
Bauteilen,
- Fig. 2
- eine Längsquerschnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1 in einem Filterrohr eines
Brunnens mit Ringkiesschüttung,
- Fig. 3a bis 3c
- die Vorrichtung von Fig. 2 in verschiedenen Betriebspositionen,
- Fig. 4
- die Vorrichtung von Fig. 1 bzw. Fig. 2 in einer Ausgangsbetriebsposition und einer
weiteren Betriebsposition innerhalb des Filterrohrs,
- Fig. 5
- Vorrichtung von Fig. 4 in einer weiteren Betriebsposition, wenn sie in die gleiche
Richtung längs des Filterrohrs darin verschoben ist,
- Fig. 6
- eine Längsquerschnittansicht einer Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform,
- Fig. 7
- eine Längsquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ,
- Fig. 8
- eine stark vereinfachte Längsquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer weiteren Ausführungsform, bei der der Abstand der beiden Absperrscheiben
zueinander einstellbar ist.
- Fig. 9
- eine vereinfachte Längsquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer weiteren Ausführungsform, und
- Fig. 10
- eine vereinfachte Längsquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
einer noch weiteren Ausführungsform.
[0029] Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform
einer Vorrichtung 1 und deren Aufbau und Einsatzweise im Detail erläutert.
[0030] Die Vorrichtung 1 umfasst eine Förderleitung 2, die längs in ein Filterrohr eines
Brunnens eingeführt werden kann, was nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch
erläutert ist. An der Förderleitung 2 sind eine erste Absperrscheibe 3 und eine zweite
Absperrscheibe 4 derart befestigt, dass die beiden Absperrscheiben 3, 4 konzentrisch
und im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet sind. Wenn die Vorrichtung 1 mit
ihrer Förderleitung 2 und den beiden Absperrscheiben 3, 4 in ein Brunnenfilterrohr,
das in Fig. 1 vereinfacht durch gestrichelte Linien dargestellt und mit Bezugszeichen
5 bezeichnet ist, eingeführt ist, wird zwischen der ersten und zweiten Absperrscheibe
3, 4 und einer Innenwandung des Filterrohrs 5 ein Entnahmeraum 6 gebildet. Die Höhe
h dieses Entnahmeraums 6 bestimmt sich aus dem Abstand der beiden Absperrscheiben
3, 4 zueinander. Zwischen den beiden Absperrscheiben 3, 4 ist die Förderleitung 2
mit Aussparungen und somit perforiert ausgebildet, so dass eine Fluidverbindung zwischen
Förderleitung 2 und Entnahmeraum 6 vorliegt. Durch Anlegen eines Saugdrucks an die
Förderleitung 2 kann Wasser aus dem Entnahmeraum 6 heraus gefördert werden, was in
Fig. 1 durch einen Pfeil F angedeutet ist.
[0031] Oberhalb der ersten Absperrscheibe 3 und außerhalb des Entnahmeraums 6 ist ein erster
Volumenkörper 7 angeordnet, der von der Förderleitung 2 durchgriffen wird. Unterhalb
der zweiten Absperrscheibe 4 und außerhalb des Entnahmeraums 6 ist ein zweiter Volumenkörper
8 angeordnet. Beide Volumenkörper 7, 8 sind aus einem flexiblen Material hergestellt,
was in Fig. 1 durch gewellte Linien symbolisiert ist. Durch das flexible Material
sind die beiden Volumenkörper 7, 8 radial bezüglich zur Brunnenlängsachse 9 flexibel.
Die Volumenkörper 7, 8 sind jeweils an der ersten bzw. zweiten Absperrscheibe 3, 4
befestigt und erstrecken sich entgegengesetzt zum Entnahmeraum 6 längs zur Brunnenlängsachse
9. Die beiden Volumenkörper 7, 8 sind in ihrem Außendurchmesser R im Wesentlichen
an einen Innendurchmesser des Filterrohrs 5 angepasst.
[0032] Beide Volumenkörper 7, 8 können mit einem Fluid befüllt werden, wobei durch eine
Erhöhung des Drucks innerhalb der Volumenkörper deren Außenumfangsfläche sich in Richtung
der Innenwandung des Filterrohrs 5 ausdehnt. Dies ist in Fig. 1 durch strichpunktierte
Linien angedeutet. Falls die Außenumfangsfläche der beiden Volumenkörper 7, 8 infolge
der genannten Druckerhöhung mit der Innenwandung des Filterrohrs 5 in Kontakt gelangt
und sich daran anlegt, lässt sich eine Dichtwirkung dazwischen erzielen.
[0033] Fig. 2 zeigt eine Längsquerschnittansicht der Vorrichtung 1 von Fig. 1, wenn diese
in ein Filterrohr 5 eines Brunnens vollständig eingeführt ist. Der Brunnen weist einen
Bohrlochrand 10 auf, der einen Ringraum 11 umschließt. Der Ringraum 11 ist mit Filterkies
bzw. -sand ausgebaut, wobei außerhalb des Ringraums 11 natürliches Gebirge 12 bzw.
der Grundwasserleiter angrenzt. Innerhalb des Ringraums 11 ist das Filterrohr 5 eingesetzt,
das für eine erforderliche Wasserdurchlässigkeit z.B. mit Schlitzen ausgebildet ist.
Parallel zur Förderleitung 2 ist eine Versorgungsleitung 13 geführt, die sowohl den
ersten Volumenkörper 7 als auch den zweiten Volumenkörper 8 durchsetzt. Innerhalb
der Volumenkörper 7, 8 ist die Versorgungsleitung 13 mit perforierten Abschnitten
13a versehen, so dass eine Fluidverbindung zwischen der Versorgungsleitung 13 und
einem Innenraum der jeweiligen Volumenkörper 7, 8 besteht. An einer dem Entnahmeraum
6 entgegengesetzten Stirnseite des zweiten Volumenkörpers 8 ist ein Wegeventil 14
vorgesehen. Die Förderleitung 2 ist zwischen den beiden Absperrscheiben 3, 4 perforiert
ausgebildet, nämlich in Form eines Einlaufseihers 2a.
[0034] Bei einem ersten Einführen der Vorrichtung 1 in das Filterrohr 5 gelangt der zweite
Volumenkörper 8 und damit auch das Wegeventil 14 zuerst in Kontakt mit Brunnenwasser.
Hierbei wird das Wegeventil 14 geöffnet, so dass Brunnenwasser von unten durch die
Versorgungsleitung 13 bzw. dessen perforierten Abschnitten 13a hindurch in den Innenraum
des ersten und zweiten Volumenkörpers 7, 8 hineinströmen kann. Falls die Vorrichtung
1 in eine Ausgangsbetriebsposition innerhalb des Filterrohrs 5 verschoben ist, wird
das Wegeventil 14 wieder verschlossen. Falls nun, wie durch den Doppelpfeil von Fig.
2 angedeutet, von oben ein Fluid (z.B. Wasser) in die beiden Volumenkörper 7, 8 hineingepumpt
und damit der Innendruck innerhalb der Volumenkörper erhöht wird, dehnen sich die
Außenumfangsflächen der Volumenkörper 7, 8 radial nach außen aus und gelangen dichtend
in Kontakt mit der Innenwandung des Filterrohrs 5. Zum Verschieben der Vorrichtung
1 innerhalb des Filterrohrs 5 in eine neue Betriebsposition wird der Innendruck innerhalb
des ersten und zweiten Volumenkörpers 7, 8 geeignet vermindert, so dass die Außenumfangsflächen
der beiden Volumenkörper 7, 8 außer Kontakt von der Innenwandung des Filterrohrs 5
gelangen.
[0035] Die Länge L der Vorrichtung 1 setzt sich aus der Höhe h der Entnahmekammer 6 und
der Längserstreckung der jeweiligen Volumenkörper 7, 8 zusammen. Wie in Fig. 2 gezeigt,
bilden die Höhe der Entnahmekammer 6 und die jeweiligen Längserstreckungen der beiden
Volumenkörper 7, 8 jeweils gleiche Drittel. Hiernach wird die Vorrichtung in dieser
Ausführungsform als "symmetrische Doppelkolbenkammer" bezeichnet.
[0036] Bezüglich der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 versteht sich, dass die Absperrscheiben
3, 4 optional sind, so dass die Funktionsweise dieser Ausführungsform auch ohne Absperrscheiben
gegeben ist. Bei einem Auslassen der Absperrscheiben 3, 4 sind die Stirnseiten der
Volumenkörper 7, 8 angrenzend zum Entnahmeraum 6 zweckmäßigerweise versteift ausgeführt.
[0037] Nachstehend ist anhand der Fig. 3a bis 3c ein Betrieb der Vorrichtung 1 und ihre
Wechselwirkung mit dem Brunnen bezüglich eines bestimmten Brunnenabschnitts im Detail
erläutert. Dieser Brunnenabschnitt ist in den Fig. 3a bis 3c mit einem Doppelpfeil
kenntlich gemacht.
[0038] Bezüglich der Fig. 3a wird die Annahme getroffen, dass hierin die Vorrichtung 1 in
eine Ausgangsbetriebsposition gebracht ist und in den beiden Volumenkörpern 7, 8 ein
Überdruck derart eingestellt ist, dass die beiden Volumenkörper dichtend an der Innenwandung
des Filterrohrs 5 anliegen. Sodann wird ein Saugdruck an die Förderleitung 2 angelegt,
so dass Brunnenwasser aus dem Entnahmeraum 6 herausgefördert wird. In dem konkreten
Brunnenabschnitt gemäß des Doppelpfeils von Fig. 3a ist das Filterrohr 5 durch den
ersten Volumenkörper 7 abgesperrt. Deshalb strömt Brunnenwasser durch eben diesen
Brunnenabschnitt im Wesentlichen parallel zur Brunnenlängsachse 9 von oben in Richtung
des Entnahmeraums 6 der Vorrichtung 1, was zu einer Reinigung des Ringraums 11 in
diesem Bereich führt. Die vergleichsweise hohe Strömungsgeschwindigkeit, die sich
in dem genannten Bereich des Ringraums 11 einstellt, führt zu einem gründlichen Austrag
von Schmutzpartikeln und dergleichen.
[0039] Nach einem Betrieb der Vorrichtung 1 in der Betriebsposition von Fig. 3a für eine
ausreichend lange Zeit wird die Vorrichtung 1 anschließend in eine weitere Betriebsposition
innerhalb des Filterrohrs 5 verschoben, nämlich ungefähr um eine Strecke, die der
Höhe h des Entnahmeraums 6 entspricht. Dies ist in Fig. 3b gezeigt. Bei einem erneuten
Betrieb der Vorrichtung 1, wenn nach einem Erhöhen des Innendrucks in den beiden Volumenkörpern
7, 8 ein Saugdruck an die Förderleitung 2 angelegt wird, kommt es in dem durch den
Doppelpfeil markierten Brunnenabschnitt zu einer ausgeprägten radialen Einströmung
von Brunnenwasser hinein in den Entnahmeraum 6. In Fig. 3b ist dies durch entsprechende
Pfeile kenntlich gemacht. Hiermit einher geht nicht nur eine Reinigung des Ringraums
11, sondern auch eine Reinigung in dem an den Ringraum 11 angrenzenden Grundwasserleiter
12. Die Reinigung des Grundwasserleiters 12 hängt mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit
in dem fraglichen Brunnenabschnitt zusammen, die darauf zurückgeht, dass wegen der
Sperrwirkung des ersten und zweiten Volumenkörpers 7, 8 angrenzend an den Entnahmeraum
6 Brunnenwasser nicht unmittelbar aus dem Filterrohr 5 nachströmen kann und deshalb
der Strömungsanteil in dem Ringraumbereich radial angrenzend zum Entnahmeraum 6 erhöht
wird.
[0040] Ausgehend von der Betriebsposition gemäß Fig. 3b wird die Vorrichtung 1 dann erneut
innerhalb des Filterrohrs 5 um eine Strecke verschoben, die im Wesentlichen der Höhe
des Entnahmeraums 6 entspricht. Dies ist in Fig. 3c gezeigt. Bei einem erneuten Betrieb
der Vorrichtung 1 strömt aus dem durch den Doppelpfeil markierten Brunnenabschnitt
von unten Brunnenwasser durch den Ringraum 11 hindurch nach oben in den Entnahmeraum
6 hinein. Hierdurch wird der Ringraum 11 dieses Brunnenabschnitts erneut gereinigt.
Ein Vergleich der Fig. 3a bis 3c verdeutlicht, dass der durch den Doppelpfeil markierte
Brunnenabschnitt zweimal bezüglich seines Ringraums (Fig. 3a und Fig. 3c) gereinigt
wird, und in der Betriebsposition von Fig. 3b nicht nur dessen Ringraum, sondern auch
der daran angrenzende Grundwasserleiter gereinigt wird. Die Betriebspositionen der
Fig. 3a bzw. 3c haben die Wirkung einer Vorreinigung und einer Nachreinigung bezüglich
des Brunnenringraums.
[0041] Nach einer Beendigung der Brunnenreinigung bzw. -aktivierung und vor einer Brunnenausfahrt
der Vorrichtung kann das Wegeventil 14 geöffnet werden, um das Wasser aus den beiden
Volumenkörpern 7, 8 nach unten in den Brunnen abzulassen. Dies vermindert das Gewicht
der Vorrichtung 1 und erleichtert ein Herausziehen der Vorrichtung aus dem Filterrohr
5.
[0042] Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 ist nachstehend ein Ablauf dargestellt, mit
dem der Brunnen mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 1 hauptsächlich bezüglich seines
Ringraums 11 effizient gereinigt werden kann.
[0043] Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils eine Längsquerschnittansicht durch den Brunnenausbau
und die Vorrichtung 1. In Fig. 4 links ist die Vorrichtung 1 in einer Ausgangsbetriebsposition
gezeigt, analog zur Position von Fig. 3a. Bei einem Betrieb der Vorrichtung 1 in dieser
Position werden die Ringraumabschnitte I gründlich gereinigt, da in diesen Abschnitten
Brunnenwasser im Wesentlichen parallel zur Brunnenlängsachse 9 (Fig. 1) in den Entnahmeraum
6 einströmt. Die Ringraumabschnitte I grenzen seitlich an den ersten bzw. zweiten
Volumenkörper 7, 8 an. Nachdem die Ringraumabschnitte I ausreichend gereinigt bzw.
aktiviert worden sind, wird die Vorrichtung 1 um eine Strecke, die im Wesentlichen
der Höhe des Entnahmeraums 6 entspricht, in dem Filterrohr 5 verschoben, was in Fig.
4 rechts dargestellt ist. In dieser neuen Betriebsstellung werden bei einem erneuten
Betrieb der Vorrichtung 1 dann die Ringraumabschnitte II gereinigt, die entsprechend
seitlich an den ersten und zweiten Volumenkörper 7, 8 angrenzen.
[0044] Neben der Reinigung der Ringraumabschnitte I und II infolge der axialen Strömung
von Brunnenwasser hinein in den Entnahmeraum 6 werden der Ringraum II (in der in Fig.
4 links gezeigten Betriebsposition) bzw. der Ringraum I (in der in Fig. 4 rechts gezeigten
Betriebsposition) zusätzlich durch die radiale Strömung des Brunnenwassers gereinigt,
analog zur Darstellung von Fig. 3b.
[0045] Im Anschluss an einen Betrieb der Vorrichtung in der Position gemäß der Darstellung
in Fig. 4 rechts wird die Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs 5 in die gleiche
Richtung um eine Strecke verschoben, die im Allgemeinen der Gesamtlänge der Vorrichtung
bzw. für die Ausführungsform gemäß Fig. 4 der dreifachen Höhe h des Entnahmeraums
6 entspricht, vgl. Fig. 5. Hierdurch gelangt die von dem Entnahmeraum 6 abgewandte
Stirnseite des zweiten Volumenkörpers 8 an die Stelle, an der in der vorhergehenden
Betriebsposition (Fig. 4 rechts) die dem Entnahmeraum 6 abgewandte Stirnseite des
ersten Volumenkörpers 7 angeordnet gewesen ist. Ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten
neuen Betriebsposition der Vorrichtung 1 werden die anhand der Fig. 4 erläuterten
Vorgänge wiederholt. Durch ein solches Versetzen der Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs
5 wird vermieden, dass ein betreffender Ringraumabschnitt mehrfach von den Volumenkörpern
der Vorrichtung 1 überstrichen wird. Somit ist ein schnelle und dennoch effizientes
Reinigen des Ringraums 11 des Brunnens entlang seiner gesamten Länge möglich.
[0046] Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 erläutert.
Gleiche Bauteile im Vergleich zur vorstehend erläuterten Vorrichtung von Fig. 1 bzw.
Fig. 2 sind hierin mit gleichen Bezugszeichen versehen und zur Vermeidung von Wiederholungen
nicht nochmals erläutert.
[0047] Die Vorrichtung von Fig. 6 weist einen axial verkürzten Einlaufseiher 2a' auf, wobei
die Absperrscheiben 3 und 4 einen geringeren Abstand zueinander aufweisen. Entsprechend
ist die Höhe h des Entnahmeraums 6 geringer. Gleiches gilt für die Gesamtlänge L der
Vorrichtung, die sich aus der Höhe h des Entnahmeraums 6 und der Längserstreckung
der beiden Volumenkörper 7, 8 zusammensetzt. Die Vorrichtung gemäß Fig. 6 ist als
"verkürzte symmetrische Doppelkolbenkammer" bezeichnet.
[0048] Infolge der geringeren Höhe h des Entnahmeraums 6 nimmt bei einem Betrieb der Vorrichtung
1 die radiale Strömung seitlich angrenzend zum Entnahmeraum 6 innerhalb des Ringraums
11 und in dem Grundwasserleiter 12 zu. Hierdurch ist nicht nur die Reinigung innerhalb
des Ringraums 11 in diesem Bereich verbessert, sondern auch eine Reinigung mit Tiefenwirkung
innerhalb des Gebirges bzw. des Grundwasserleiters 12 besser möglich. Bei einem Verschieben
der Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs 5 ist der Versatz der Vorrichtung auf
die Höhe des Entnahmeraums 6 beschränkt. Dem hieraus resultierenden Mehraufwand beim
Betrieb der Vorrichtung steht der erläuterte tief wirkende Austrag von Partikeln aus
dem an den Ringraum 11 angrenzenden Grundwasserleiter 12 gegenüber.
[0049] In Bezug auf die obigen Ausführungsformen nach den Fig. 1-6 wird darauf hingewiesen,
dass diese nicht unter den Schutzbereich von Anspruch 1 fallen, sondern lediglich
dazu dienen, die grundlegende Funktionsweise der Erfindung zu erläutern. Bei den Ausführungsformen
nach den Fig. 1-6 kann alternativ dazu, dass die beiden Volumenkörper aus einem flexiblen
Material hergestellt sind und für ein Abdichten gegenüber der Innenwandung des Filterrohrs
5 mit einem Fluid befüllt werden, auch vorgesehen sein, dass die beiden Volumenkörper
in Form eines zylindrischen starren Körpers ausgebildet sind, wobei an den Außenumfangsflächen
dieser beiden Volumenkörper jeweils eine flexible Schicht befestigt, die aus einem
offenzelligen Schaumstoff oder Schaumgummi hergestellt ist. Die flexible Schicht ist
mit ihrem Außendurchmesser geringfügig größer als der Innendurchmesser des Filterrohrs
ausgebildet. Die Verwendung der schaumgummiartigen flexiblen Schicht bei einer Ausführungsform
nach den Fig. 1 bis 6 hat insbesondere für den Betrieb der Vorrichtung den Vorteil,
dass ein Verschieben der Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs 5 ohne eine Veränderung
des Innendrucks innerhalb der Volumenkörper 7, 8 möglich ist und entsprechend schneller
erfolgen kann. In gleicher Weise sind dabei alle Druckleitungen zum Beispiel in Form
der vorstehend genannten Versorgungsleitungen, die ansonsten zum Befüllen der Volumenkörper
mit Fluid erfoderlich wären, nicht erforderlich. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist eine
erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung 1 erläutert, die besonders für den
Einsatz in Brunnen ohne Filterringraum, d.h. ohne eingebaute Filterkiesschüttung geeignet
ist. Fig. 7 zeigt eine Längsquerschnittansicht durch den Brunnenausbau und die Vorrichtung
1, deren Aufbau nachstehend im Detail erläutert ist.
[0050] Die Vorrichtung 1 weist in der Ausführungsform von Fig. 7 eine Förderleitung 2 auf,
die in einer ersten Absperrscheibe 3' mündet. Unterhalb der ersten Absperrscheibe
3' ist eine zweite Absperrscheibe 4' mittels Distanzstegen 15 konzentrisch und im
Wesentlichen parallel dazu befestigt. Der erste Volumenkörper 7' ist in Form eines
starren zylindrischen Körpers ausgebildet. Die Förderleitung 2 durchgreift den ersten
Volumenkörper 7'" der an der ersten Absperrscheibe 3 befestigt ist. Der zweite Volumenkörper
8' ist ebenfalls in Form eines starren zylindrischen Körpers ausgebildet, der unterhalb
der zweiten Absperrscheibe 4 befestigt ist. Die beiden Absperrscheiben 3', 4' sind
analog zur Ausführungsform von Fig. 1 mit ihrem Außendurchmesser an einem Innendurchmesser
des Filterrohrs 5 abgestimmt. Die beiden Volumenkörper 7', 8' sind mit ihren jeweiligen
Außendurchmessern geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Filterrohrs ausgebildet.
An den Außenumfangsflächen des ersten bzw. zweiten Volumenkörpers 7', 8' ist jeweils
eine flexible Schicht 17 befestigt, die aus einem offenzelligen Schaumgummi hergestellt
ist. Die Schicht 17 ist mit ihrem Außendurchmesser geringfügig größer als der Innendurchmesser
des Filterrohrs 5 ausgebildet.
[0051] Bei einem Einführen der Vorrichtung von Fig. 7 in das Filterrohr 5 werden die flexiblen
Schichten 17 an dem ersten bzw zweiten Volumenkörper 7', 8' leicht zusammengedrückt,
so dass sie sich dicht an eine Innenwandung des Filterrohrs 5 anschmiegen. Bei einem
Kontakt mit Brunnenwasser füllen sich die Poren der flexiblen Schicht 17, so dass
eine Dichtwirkung zwischen einer Außenumfangsfläche des ersten bzw. zweiten Volumenkörpers
7', 8' und der Innenwandung des Filterrohrs 5 bildet.
[0052] Durch die Einmündung der Förderleitung 2 in eine entsprechende Ausnehmung der ersten
Absperrscheibe 3' ist eine Fluidverbindung zwischen der Förderleitung 2 und dem zwischen
der ersten und zweiten Absperrscheibe 3', 4' gebildeten Entnahmeraum 6' gegeben. Ein
Anlegen eines Saugdrucks an die Förderleitung 2 bewirkt ein Fördern von Brunnenwasser
heraus aus dem Entnahmeraum 6', was gleichzeitig zu einem Austrag von Partikeln aus
dem Brunnen führt. Die Höhe h des Entnahmeraums 6' beträgt ungefähr 10 % der Gesamtlänge
der Vorrichtung 1. Analog zur Ausführungsform von Fig. 6 wird bei der Vorrichtung
in der Ausführungsform von Fig. 7 wegen der Dichtwirkung der Volumenkörper 7', 8'
der Ringraumbereich, der radial an den Entnahmeraum 6' angrenzt, einschließlich des
benachbarten Grundwasserleiters 12 mit Tiefenwirkung gereinigt. Dies wird durch die
hohe radiale Strömungsgeschwindigkeit insbesondere in dem angrenzenden Gebirge im
Bereich zwischen den Volumenkörpern 7', 8' erreicht.
[0053] Die Reinigung bzw. Aktivierung des Brunnens mittels der Vorrichtung von Fig. 7 erfolgt
in einem kontinuierlichen Prozess, bei dem die Vorrichtung während ihres Betriebs
fortwährend innerhalb des Filterrohrs 5 verschoben wird. Die optimale Verschiebungsgeschwindigkeit
kann derart gewählt werden, dass austragfähige Partikel von einem in bestimmter radialer
Entfernung vom Filter im Ringraum gelegenen Ort während der Zeit, in der die Brunnenwasserströmung
auf diesen Ort wirkt, in den Entnahmeraum 6' hineintransportiert werden können. Der
erzielte Stoffaustrag kann kontinuierlich gemessen und damit die Effizienz der Brunnenreinigung
bzw. -aktivierung kontrolliert werden. Falls der Stoffaustrag keinen Soll-Wert erreicht,
kann der Betrieb der Vorrichtung 1 an dieser Stelle des Brunnens wiederholt werden,
wobei gegebenenfalls die Verschiebungsgeschwindigkeit der Vorrichtung innerhalb des
Filterrohrs 5 zusammenhängend ist. Somit wird die Tiefenwirkung der Reinigungsmaßnahme
über die Höhe der Förderrate geregelt.
[0054] Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 wird als "bewegte Doppelkolbenspaltkammer" bezeichnet
und eignet sich insbesondere zur Aktivierung und Regenerierung von Brunnenbauwerken
ohne eingebaute Filterkiesschüttung. Ein solcher Brunnentyp ist in Fig. 7 gezeigt,
bei dem an dem Bohrlochrand 10 des Brunnens direkt das Gebirge bzw. der Grundwasserleiter
12 angrenzt.
[0055] In Fig. 8 ist in einer prinzipiell stark vereinfachten Darstellung eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. Die Förderleitung 2 mündet hierbei in
einer entsprechenden Ausnehmung der ersten Absperrscheibe 3". Unterhalb der ersten
Absperrscheibe 3" ist konzentrisch und im Wesentlichen parallel dazu eine zweite Absperrscheibe
4" befestigt, nämlich mittels einer Mehrzahl von Teleskopstempeln 18. Mittels dieser
Teleskopstempel kann der Abstand der beiden Absperrscheiben 3", 4" eingestellt und
damit die Höhe des Entnahmeraums zwischen den beiden Absperrscheiben verändert werden.
In Fig. 8 ist ein geringer Abstand der beiden Absperrscheiben zueinander mit dicken
Volllinien dargestellt. Mit strichpunktierten Linien ist eine veränderte Position
für die zweite Absperrscheibe 4" gezeigt, in der sie einen größeren Abstand zur ersten
Absperrscheibe 3" aufweist.
[0056] An der ersten und zweiten Absperrscheibe 3", 4" sind jeweils ein Volumenkörper 7",
8" befestigt, wobei die zweite Absperrscheibe 8" zur Vereinfachung nur teilweise dargestellt
ist. Bei einem Einführen der Vorrichtung 1 dichten die Volumenkörper 7", 8" das Filterrohr
5 ab. Die Volumenkörper 7", 8" können mit einer flexiblen Schicht (vgl. Fig. 7) ummanteln
sein, die eine ausreichende Dichtwirkung mit der Innenwandung des Filterrohrs 5 sicherstellt.
Die flexible Schicht ermöglicht ein Verschieben der Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs
5, ohne dass eine Druckmittelregelung bezüglich der Volumenkörper erforderlich ist.
Des Weiteren ermöglicht die flexible Schicht ein Verstellen der beiden Absperrscheiben
4" zueinander zur Veränderung der Höhe des Entnahmeraums 6.
[0057] In Fig. 9 ist eine weitere erfindungsgemäßen Ausführungsform der Vorrichtung 1 in
einer Längsquerschnittansicht gezeigt. Im Vergleich zu den vorstehend genannten Ausführungsformen
sind hierin Bauteile in gleicher Ausführung bzw. gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Der erste und zweite Volumenkörper 7"', 8'" sind beide als im Wesentlichen
starre zylindrische Körper ausgebildet, deren Aussendurchmesser geringfügig kleiner
als der Innendurchmesser des Filterrohrs 5 gewählt ist. Auf den Aussenumfangsflächen
der Volumenkörper 7"', 8'" sind jeweils Dichtungselemente in Form der flexiblen Schichten
17 angebracht, analog zur Erläuterung gemäß Fig. 7.
[0058] Der erste Volumenkörper 7"' ist von einer Durchgangsöffnung 19 durchsetzt. Die Förderleitung
2 ist durch diese Durchgangsöffnung 19 hindurchgeführt, wobei der Innendurchmesser
der Durchgangsöffnung 19 und der Aussendurchmesser der Förderleitung derart aneinander
angepasst sind, dass sich der erste Volumenkörper 7"' klemm- und spielfrei auf der
Förderleitung 2 in Brunnenlängsachse 9 verschieben lässt. Der zweite Volumenkörper
8'" ist an einem freien Ende der Förderleitung 2 befestigt, z.B. durch Verschweißen
oder dergleichen. Die Förderleitung 2 ist in ihrem Bereich angrenzend an den zweiten
Volumenkörper 7"' perforiert ausgebildet. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 ist zwischen den beiden Volumenkörpern 7"', 8'" der Entnahmeraum 6 ausgebildet,
wobei ein Abstand der beiden Volumenkörper 7"', 8'" die Höhe h des Entnahmeraums 6
bestimmt.
[0059] Durch ein Verschieben des ersten Volumenkörpers 7"' relativ zur Förderleitung 2 kann
die Höhe h des Entnahmeraums 6 verändert werden. An dem ersten Volumenkörper 7'" ist
eine Arretiervorrichturig 20 angebracht, mittels der sich der erste Volumenkörper
7"' bezüglich der Förderleitung festlegen lässt. Die Arretiervorrichtung 20 legt eine
Position des ersten Volumenkörpers 7"' bezüglich der Förderleitung 2 fest, woraus
eine vorbestimmte Höhe h des Entnahmeraums 6 resultiert. Je nach Beschaffenheit des
Brunnens, bei dem die Vorrichtung 1 zum Einsatz kommt, kann die Höhe h des Entnahmeraums
6 entweder vergrößert oder verkleinert werden. Die flexiblen Schichten 17, die jeweils
an einer Aussenumfangsfläche der Volumenkörpern 7"', 8'" angebracht sind, ermöglichen
sowohl ein Verschieben des ersten Volumenkörpers 7"' bezüglich der Förderleitung 2
als auch, wenn der erste Volumenkörpern 7'" an der Förderleitung arretiert ist, eine
Verschiebung der Vorrichtung 1 innerhalb des Filterrohrs 5. Alternativ zu der flexiblen
Schicht 17 kann an den Aussenumfangsflächen der Volumenkörper jeweils ein druckgesteuerter
Dichtungskörper zum Einsatz kommen, der bei einem erforderlichen Dichtsitz analog
zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit einem Fluid unter Druck gesetzt wird. Bei einem
Verschieben des ersten Volumenkörpers 7"' bzw. der gesamten Vorrichtung 1 wird der
Innendruck dieses Dichtungskörper entsprechend abgesenkt, damit er sich von der Innenwandung
des Filterrohrs 5 geeignet löst. Zur Einspeisung eines Fluids in den Dichtungskörper
können geeignete Drucksteuerleitungen in den Dichtungskörper geführt sein. Für ein
erleichtertes Eintauchen bzw. Herausfahren der Vorrichtung 1 in bzw. aus dem Brunnen
kann der zweite, d.h. der untere Volumenkörper 8'" mit einem Wegeventil 14 ausgerüstet
sein, analog zur Ausführungsform von Fig. 2.
[0060] Die Vorrichtung 1 in der Ausführungsform gemäß Fig.9 zeichnet sich durch Einfachheit
und Robustheit aus, wobei mit einfachen Mitteln die Höhe h des Entnahmeraums 6 veränderlich
ist. Die Höhe h des Entnahmeraums kann auch dann eingestellt werden, wenn die Vorrichtung
1 bereits in das Filterrohr 5 hinein eingeführt ist. Obschon in Fig. 9 nicht dargestellt,
können an den Volumenkörpern 7"', 8"' angrenzend zum Entnahmeraum 6 Absperrscheiben
angeordnet sein, analog zur Ausführungsform gemäß Fig. 1. Hierbei versteht sich, dass
sich an dem ersten Volumenkörper 7"' angebrachte Absperrscheibe eine Durchgangsöffnung
aufweist, durch die die Förderleitung 2 hindurch geführt ist, um ein Verschieben des
ersten Volumenkörpers 7"' in Verbindung mit dieser Absperrscheibe zu ermöglichen.
[0061] In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1 in einer Längsquerschnittansicht
gezeigt. Im Vergleich zu den vorstehend genannten Ausführungsformen sind hierin Bauteile
in gleicher Ausführung bzw. gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der erste und zweite Volumenkörper 7"", 8"" sind einstückig aus einem ringförmigen
Zylinder 21 hersgestellt, wobei der erste Volumenkörper 7"" einen oberen Teil dieses
Zylinders 21 und der untere Volumenkörper 8"" einen unteren Teil dieses Zylinders
21 bilden. Der Zylinder 21 ist an seinem unteren Ende, d.h. an einer unteren Stirnseite
des zweiten Volumenkörpers geschlossen, und weist an seinem oberen Ende, d.h. an einer
oberen Stirnseite des ersten Volumenkörpers 7"" eine Öffnung 22 auf. Der Zylinder
21 ist innen hohl ausgeführt und bildet somit eine Entnahmekammer 6, wobei eine Aussenwandung
des Zylinders 21 im Bereich seines mittleren Drittels perforiert ausgebildet ist.
Durch diese Perforierung kann Brunnenwasser von aussen in den Zylinder 21 hinein einströmen,
was in Fig. 10 durch Pfeile kenntlich gemacht ist.
[0062] An einer Aussenumfangsfläche des Zylinders 21 sind in dessen oberen und unteren Bereich
jeweils flexible Schichten 17 angebracht, die in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 9 eine Abdichtung der Vorrichtung 1 gegenüber der Innenwandung des Filterrohrs
5 sicherstellen. Die Höhe bzw. Länge der Entnahmekammer 6 kann durch die Länge der
flexiblen Schichten eingestellt werden, die auf die Aussenumfangsfläche des Zylinders
21 aufgebracht sind. Perforierte Bereiche der Aussenwandung des Zylinders 5 können
hierbei von den flexiblen Schichten 17 verschlossen werden. Alternativ zu den flexiblen
Schichten 17 kann die Aussenumfangsfläche des Zylinders 21 im Bereich des ersten und
zweiten Volumenkörpers 7"", gegenüber der Innenwandung des Filterrohrs 5 auch durch
innendruckgesteuerte Dichtungskörper abgedichtet werden.
[0063] Die Förderleitung 2 ist von oben durch die Öffnung 22 in die Entnahmekammer 6, d.h.
in den Innenraum des Zylinders 21 eingeführt und an eine Unterwassermotorpumpe 23
angeschlossen. Die Unterwassermotorpumpe 23 ist innerhalb des Zylinders 21 aufgenommen
und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Zylinders 21. Die Länge
der Unterwassermotorpumpe 23 bzw. die Anzahl ihrer Motorstufen ist an die notwendige
Förderleistung der Vorrichtung 1 angepasst. Die Unterwassermotorpumpe 23 weist einen
Einlaufseiher 24 auf, der vor einem Einlass der Förderleitung angeordnet ist und als
Filter wirkt. Die Unterwassermotorpumpe 23 ist in Längsrichtung von einem Mantelrohr
24 umhüllt, das an seiner unteren Stirnseite, dort, wo die Unterwassermotorpumpe 23
endet, offen ist. Das Mantelrohr 24 ist angrenzend zum Einlaufseiher 24 fest mit einer
Aussenumfangsfläche der Förderleitung 2 verbunden. Das Mantelrohr 24 erfüllt im Wesentlichen
zwei Aufgaben: einerseits das von der Unterwassermotorpumpe 23 geförderte Wasser gezielt
in Richtung des Einlaufseihers 24 zu leiten, und des weiteren hierbei eine Kühlung
der Unterwassermotorpumpe 23 durch das daran vorbeigeleitete Brunnenwasser sicherzustellen.
Hierzu ist es wichtig, dass das Mantelrohr 24 in seiner Längsertreckung bis unterhalb
der letzten Stufe der Unterwassermotorpumpe 23 reicht.
[0064] Im Betrieb der Unterwassermotorpumpe 23 wird Brunnenwasser wie in Fig. 10 gezeigt
von aussen durch die Perforierung der Aussenwandung des Zylinders 21 in den Entnahmeraum
6 hinein gesaugt, wobei das Brunnenwasser anschließend zur unteren offenen Stirnseite
des Mantelrohrs 24 strömt. Nach Eintritt in das Mantelrohr wird das Brunnenwasser
an der Unterwassermotorpumpe 23 vorbei nach oben in Richtung des Einlaufseihers 24
gefördert, und wird schließlich in der Förderleitung 2 wie durch den Pfeil F angedeutet
aus dem Brunnen herausgefördert.
[0065] Die Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist wegen der Einteiligkeit des
ersten und zweiten Volumenkörpers 7"", in Form des Zylinders 21 sehr robust und lässt
sich preiswert herstellen. Alternativ zur Darstellung von Fig. 10 kann die Unterwassermotorpumpe
23 auch ausserhalb des Zylinders 21 bzw. des Entnahmeraums 6 angeordnet sein, insbesondere
dann, wenn wegen einer erforderlichen großen Pumpenleistung die Unterwassermotorpumpe
23 einen größeren Durchmesser aufweist.
[0066] Die Ausführungsformen gemäß der Fig. 9 und 10 lassen sich zur Reinigung bzw. Aktivierung
eines Brunnens in gleicher Weise betreiben wie die Ausführungsformen gemäß der Fig.
2 und der Fig. 6 und weisen die gleiche Qualität der Reinigungswirkung auf. Zur Vermeidung
von Wiederholungen wird bezüglich des Betriebs der Vorrichtung auf die Erläuterung
oben zu Fig. 2 bis Fig. 6 verwiesen.
1. Vorrichtung (1) zur Aktivierung oder Reinigung von Filterrohrbrunnen mit einem Filterrohr
(5), umfassend
einen ersten und einen zweiten Volumenkörper (7, 8), die sich jeweils längs zur Brunnenlängsachse
(9) erstrecken, mit ihrem Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Filterrohrs
(5) angepasst und an ihrer Außenumfangsfläche zumindest radial bezüglich zur Brunnenlängsachse
(9) flexibel ausgebildet sind, so dass eine Dichtwirkung zwischen den Außenumfangsflächen
der jeweiligen Volumenkörper (7, 8) und der Innenwandung des Filterrrohrs (5) erzielt
wird, wobei zumindest einer der beiden Volumenkörper (7, 8) aus einem starren zylindrischen
Körper besteht, der mit seinem Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser
des Filterrohrs (5) ausgebildet ist, wobei an einer Aussenumfangsfläche des zylindrischen
Körpers eine flexible Schicht (17) angeordnet ist, wobei der Außendurchmesser der
flexiblen Schicht (17) geringfügig größer als der Innendurchmesser des Filterrohrs
(5) ist,
wobei zwischen dem ersten und zweiten Volumenkörper (7, 8) und der Innenwandung des
Filterrohrs (5) ein Entnahmeraum (6) gebildet ist, der mit einer Pumpeinrichtung hydraulisch
verbindbar ist und dessen Höhe (h) sich aus dem Abstand der beiden Volumenkörper (7,
8) zueinander bestimmt,
wobei die Längserstreckung der jeweiligen Volumenkörper (7, 8) in Richtung der Längsachse
der Vorrichtung der Höhe (h) des Entnahmeraums (6) entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
dass die flexible Schicht (17) aus einem Schaumstoff, insbesondere einem offenzelligen
Schaumstoff oder einem Schaumgummi hergestellt ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der der Abstand zwischen den Volumenkörpern (7,
8) einstellbar ist, so dass das Längenverhältnis zwischen der Höhe (h) des Entnahmeraums
(6) und der Längserstreckung der Volumenkörper (7, 8) veränderlich ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der an den Volumenkörpern (7, 8) angrenzend
zum Entnahmeraum jeweils eine erste bzw. zweite Absperrscheibe (3, 4) angeordnet sind,
wobei die beiden Absperrscheiben (3, 4) konzentrisch und parallel zueinander beabstandet
und mit ihrem Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Filterrrohrs (5) angepasst
sind.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Absperrscheiben (3,
4) jeweils aus zwei Scheibenelementen gebildet sind, zwischen denen eine Dichtscheibe
eingefasst ist, wobei ein Außendurchmesser der Scheibenelemente kleiner als der Innendurchmesser
des Filterrohrs (5) und ein Außendurchmesser der Dichtscheibe größer als der Innendurchmesser
des Filterrohrs (5) sind, wobei eine jeweilige Dichtscheibe aus einem Weichgummi oder
dergleichen hergestellt ist, der zwischen einer Absperrscheibe (3, 4) und einer weiteren
Blechscheibe mit einem gleichen Durchmesser wie die Absperrscheibe befestigt ist.
5. Verfahren zum Aktivieren oder Reinigen von Filterrohrbrunnen, mit den Schritten:
a) Bereitstellen einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein
Betrieb der Vorrichtung (1) durch Anlegen eines Saugdrucks an den Entnahmeraum (6)
mittels der Pumpeinrichtung erfolgt, so dass Wasser aus dem Entnahmeraum (6) gefördert
und damit Partikel aus dem Filterrohrbrunnen ausgetragen werden,
b) Einführen der Vorrichtung (1) in ein Filterrohr (5) eines Filterrohrbrunnens, bis
die Vorrichtung (1) vollständig in Brunnenwasser eingetaucht ist,
c) Betrieb der Vorrichtung (1) in einer Ausgangsbetriebsposition, in der die Vorrichtung
(1) in einer bestimmten Position bezüglich der Brunnenlängsachse (9) angeordnet ist,
d) Verschieben der Vorrichtung (1) um eine Strecke in eine weitere Betriebsposition,
welche Strecke der Höhe (h) des Entnahmeraums (6) entspricht, und
e) Betrieb der Vorrichtung (1) in der weiteren Betriebsposition, wobei die Schritte
d) und e) wiederholt werden,
gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
f) einmalige Wiederholung der Schritte d und e,
g) Verschieben der Vorrichtung (1) in eine neue Betriebsposition in die gleiche Richtung
längs des Filterrohrs (5) um eine Strecke, die der dreifachen Höhe des Entnahmeraums
(6) entspricht, so dass sich in der neu eingestellten Betriebsposition die dem Entnahmeraum
(6) abgewandte Stirnseite des zweiten Volumenkörpers (8) an der Stelle befindet, an
der in der vorhergehenden Betriebsposition die dem Entnahmeraum (6) abgewandte Stirnseite
des ersten Volumenkörpers (7) angeordnet gewesen ist,
h) Betrieb der Vorrichtung (1) in der neuen Betriebsposition gemäß Schritt g.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Verschieben der Vorrichtung (1) in eine weitere
Betriebsposition dann erfolgt, wenn bei der vorhergehenden Betriebsposition ein in
dem geförderten Wasser enthaltener zulässiger Feststoffanteil an Partikeln unterschritten
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Vorrichtung (1) vor dem Schritt d) ausser
Betrieb genommen wird, indem die Pumpeinrichtung abgeschaltet oder der an den Entnahmeraum
(6) angelegte Saugdruck zumindest abgesenkt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem nach Schritt h) der Schritt f
durchlaufen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem nach Schritt h) der Schritt f so oft durchlaufen
wird, wie es der Länge des Filterrohrs (5) des Brunnens entspricht.
1. A device (1) for activation or cleaning of filter tube wells with a filter tube (5)
comprising
a first and a second volume body (7, 8), which each extend alongside the longitudinal
well axis (9), with their outer diameter being adjusted to the inner diameter of the
filter tube (5), and on their outer circumferential surface being formed at least
radially in a flexible manner relative to the longitudinal well axis (9) in order
that a sealing effect is achieved between the outer circumferential surfaces of the
respective volume bodies (7, 8) and the inner wall of the filter tube (5), with at
least one of the volume bodies (7, 8) comprising a rigid cylindrical body, which with
its outer diameter is formed slightly smaller than the inner diameter of the filter
tube (5), with a flexible layer (17) being arranged on an outer circumferential surface
of the cylindrical body, with the outer diameter of the flexible layer (17) being
slightly larger than the inner diameter of the filter tube (5),
a removal space (6) being formed between the first and second volume body (7, 8) and
the inner wall of the filter tube (5), which removal space is hydraulically connectable
with a pumping device, and the height (h) of which being determined by the distance
of the two volume bodies (7, 8) to each other,
with the longitudinal, extension of the respective volume bodies (7, 8) in the direction
of the longitudinal axis of the device corresponding to the height (h) of the removal
space (6),
characterised in
that the flexible layer (17) is made of a foam material, in particular an open-cell foam
material or a foam rubber.
2. A device (1) according to claim 1, wherein the distance between the volume bodies
(7, 8) is adjustable so that the length ratio between the height (h) of the removal
space (6) and the longitudinal extension of the volume bodies (7, 8) is variable.
3. A device (1) according to claim 1 or 2, wherein a first and/or a second stopper disk
(3, 4) each is arranged on the volume bodies (7, 8) adjacent to the removal space,
with the two stopper disks (3, 4) being spaced apart from each other concentrically
and parallely, and adjusted to the inner diameter of the filter tube (5) by their
outer diameter.
4. A device (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein the stopper disks (3,
4) are each formed by two disk elements between which a sealing washer is enclosed,
with one outer diameter of the disk elements being smaller than the inner diameter
of the filter tube (5) and an outer diameter of the sealing washer being greater than
the inner diameter of the filter tube (5), with one respective sealing washer being
made of a soft rubber or the like which is fastened between the stopper disk (3, 4)
and another metal shim with the same diameter as the stopper disk.
5. A method for activation or cleaning of filter tube wells with the steps of:
a) Providing a device (1) according to any one of claims 1 to 4, wherein operation
of the device (1) occurs by applying a suction pressure to the removal space (6) by
means of the pumping device, so that water is conveyed from the removal space (6),
and thus particles are discharged from the filter tube well,
b) Introducing the device (1) into a filter tube (5) of a filter tube well until the
device (1) is entirely immersed into well water,
c) Operation of the device (1) in an initial operational position in which the device
(1) is arranged in a specific position with respect to the longitudinal well axis
(9),
d) Shifting the device (1) by a distance into another operational position which distance
corresponds to the height (h) of the removal space (6), and
e) Operation of the device (1) in the other operational position,
with the steps d) and e) being repeated,
characterised by the further steps of:
f) Single repetition of the steps d and e,
g) Shifting the device (1) into a new operational position into the same direction
alongside the filter tube (5) by a distance, which corresponds to the triple height
of the removal space (6), so that in the newly adjusted operational position, the
front of the second volume body (8) facing away from the removal space (6) is in the
location where, in the previous operational position, the front of the first volume
body (7) facing away from the removal space (6) had been located,
h) Operation of the device in the new operational position according to step g.
6. A method according to claim 5, wherein a shifting of the device (1) in another operational
position occurs when in the previous operational position the value falls below an
admissible solid fraction of particles contained in the conveyed water.
7. A method according to claim 5 or 6, wherein the device (1) prior to step d) is taken
out of service by shutting down the pumping device or at least decreasing the suction
pressure applied to the removal space (6).
8. A method according to any one of claims 5 to 7, wherein after step h) step f) is carried
out.
9. A method according to claim 8, wherein after step h) step f) is carried out as often
as it corresponds to the length of the filter tube (5) of the well.
1. Dispositif (1) d'activation ou de nettoyage des puits à tube-filtre avec un tube-filtre
(5) comportant
un premier et un deuxième corps de volume (7, 8) s'étendant chacun le long de l'axe
longitudinal du puits (9), qui sont adaptés avec leur diamètre extérieur au diamètre
intérieur du tube-filtre (5) et sont formés de manière flexible à leur surface périphérique
extérieure au moins radialement par rapport à l'axe longitudinal du puits (9) de manière
qu'un effet d'étanchéité est obtenu entre les surfaces périphériques extérieures des
corps de volume respectifs (7, 8) et la paroi intérieur du tube-filtre (5), au moins
un des deux corps de volume (7, 8) comportant un corps rigide cylindrique qui est
formé avec son diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre intérieur
du tube-filtre (5), une couche flexible (17) étant agencée à une surface périphérique
extérieure du corps cylindrique, le diamètre extérieur de la couche flexible (17)
étant légèrement plus grand que le diamètre intérieur du tube-filtre (5),
un espace de prélèvement (6) étant formé entre le premier et le deuxième corps de
volume (7, 8) et la paroi intérieure du tube-filtre (5), qui peut être lié hydrauliquement
avec un dispositif de pompage et dont la hauteur (h) est déterminée par la distance
des deux solides (7, 8) entre eux,
l'extension longitudinale des corps de volume respectifs (7, 8) dans la direction
de l'axe longitudinal du dispositif correspondant à la hauteur (h) de l'espace de
prélèvement (6),
caractérisé en ce que
la couche flexible (17) est fabriquée d'une mousse, surtout d'une mousse à cellules
ouvertes, ou d'un caoutchouc mousse,
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la distance entre les corps de
volume (7, 8) est ajustable de manière que le rapport d'allongement entre la hauteur
(h) de l'espace de prélèvement (6) et l'extension longitudinale des corps de volume
(7, 8) est variable.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un premier et/ou un deuxième
disque d'arrêt (3, 4) chacun est agencé aux corps de volume (7, 8) adjacent à l'espace
de prélèvement (6), les deux disques d'arrêt (3, 4) étant espacés entre eux concentriquement
et parallèlement, et adaptés avec leur diamètre extérieur au diamètre intérieur du
tube-filtre (5).
4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les disques
d'arrêt (3, 4) sont formés chacun de deux éléments de disque entre lesquels une rondelle
de joint est encadré, un diamètre extérieur des éléments de disque étant plus petit
que le diamètre intérieur du tube-filtre (5) et un diamètre extérieur de la rondelle
de joint étant plus grand que le diamètre intérieur du tube-filtre (5), une rondelle
de joint respective étant fabriqué d'un caoutchouc souple ou similaire qui est fixé
entre un disque d'arrêt (3, 4) et un autre disque en tôle avec le même diamètre que
le disque d'arrêt.
5. Procédé d'activation ou de nettoyage des puits à tube-filtre avec les étapes suivantes
:
a) Fournir un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, une
opération du dispositif (1) s'effectuant par application d'une pression d'aspiration
à l'espace de prélèvement (6) au moyen du dispositif de pompage de manière que de
l'eau est débitée de l'espace de prélèvement (6) et donc des particules sont déchargées
du puits à tube-filtre,
b) Introduire le dispositif (1) dans un tube-filtre (5) d'un puits à tube-filtre jusqu'à
ce que le dispositif (1) soit entièrement immergé dans l'eau du puits,
c) Opération du dispositif (1) dans une position initiale de fonctionnement dans laquelle
le dispositif (1) est agencé dans une position déterminée relative à l'axe longitudinal
du puits (9),
d) Déplacer le dispositif (1) par une distance dans une autre position de fonctionnement,
la distance correspondante à la hauteur (h) de l'espace de prélèvement (6), et
e) Opération du dispositif (1) dans l'autre position de fonctionnement, les étapes
d) et e) étant répétées,
caractérisé par les autres étapes:
f) Une seule répétition des étapes d et e,
g) Déplacer le dispositif (1) dans une nouvelle position de fonctionnement dans la
même direction le long du tube-filtre (5) par une distance correspondante à trois
fois la hauteur (h) de l'espace de prélèvement (6) de manière que dans la nouvelle
position de fonctionnement la face frontale du deuxième solide (8) orientée à l'opposé
de l'espace de prélèvement (6) se trouve à l'endroit où dans la position précédente
de fonctionnement la face frontale du premier corps de volume (7) orienté à l'opposé
de l'espace de prélèvement (6) a été agencée
h) Opération du dispositif (1) dans la nouvelle position de fonctionnement selon l'étape
g.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel un déplacement du dispositif (1) dans
une autre position de fonctionnement a lieu lorsque dans le position précédente de
fonctionnement la valeur est inférieure à une teneur admissible de matières solides
de particules contenue dans l'eau débitée.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le dispositif (1) avant l'étape
d) est mis hors service en déconnectant le dispositif de pompage ou au moins abaissant
la pression d'aspiration appliquée à l'espace de prélèvement (6).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel après l'étape
h) l'étape f) sera effectuée.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel après l'étape h) l'étape f) sera effectuée
aussi souvent que cela correspond à la longueur du tube-filtre (5) du puits.