DE102004056033A1 - Material supplier for machine for producing fibrous sheets, especially of paper or cardboard, having distributor with tubular body and mixer to give even distribution of fiber suspension over machine widfh - Google Patents
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung zum Verteilen einer Faserstoffsuspension in Teilströmen über die Maschinenbreite hinweg, der in Maschinenlaufrichtung ein Turbulenzerzeuger und eine Stoffauflaufdüse nachgeschaltet ist, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl liefernden Austrittsspalt versehen ist.The The invention relates to a headbox for a machine for manufacturing a fibrous web, in particular a paper or board web, with at least one distribution device for distributing a pulp suspension in partial streams over the Machine width, which in the machine direction a turbulence generator and a headbox downstream that is with a fibrous suspension jet delivering Exit gap is provided.
Ein
derartiger Stoffauflauf ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
Ein wesentlicher Qualitätsfaktor einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, liegt in der Gleichmäßigkeit der Eigenschaften, wie zum Beispiel dem Flächengewicht oder der Formation, der hergestellten Bahn. Diese Gleichmäßigkeit der Eigenschaften kann nur sichergestellt werden, wenn eine gleichmäßige und konstante Durchströmung des Stoffauflaufs gegeben ist. Als wichtige Voraussetzung hierfür gilt eine Druckgleichverteilung der Faserstoffsuspension in der Verteileinrichtung in Form eines runden, rechteckigen oder mehreckigen Verteilrohrs. Die dafür notwendige parabolische Form des Verteilrohrs mit kleiner werdender lichter Weite ist jedoch in der Herstellung sehr aufwendig. Es müssen viele kleine Blechabwicklungen hergestellt, miteinander verschweißt und abschließend verschliffen werden. Somit sind die derzeit im Einsatz befindlichen Verteileinrichtungen in Form eines parabolischen Verteilrohrs sehr kostenintensiv in der Herstellung, in der Beschaffung und gegebenenfalls im Falle einer Reparatur. Überdies ist ein parabolisches Verteilrohr im Regelfall lediglich für einen bestimmten Betriebspunkt ausgelegt, wobei dabei der kontinuierliche Abzug an Fasestoffsuspension sowie Reibungsverluste zum Zwecke einer Druckgleichverteilung der Faserstoffsuspension im Verteilrohr berücksichtigt werden.One essential quality factor a fibrous web, in particular a paper or board web, lies in the uniformity properties, such as basis weight or formation, the manufactured track. This uniformity of properties can only be ensured if a uniform and constant flow through the Headbox is given. An important prerequisite for this is one Pressure equal distribution of the pulp suspension in the distribution device in the form of a round, rectangular or polygonal distribution tube. The one for it necessary parabolic shape of the manifold with decreasing clear width is very expensive to manufacture. There have to be many small Blechabwicklungen made, welded together and finally sanded become. Thus, the distribution devices currently in use are in the form of a parabolic manifold very expensive in production, procurement and, if necessary, the case a repair. moreover is a parabolic manifold usually only for one designed specific operating point, while the continuous Deduction of Fasestoffsuspension and friction losses for the purpose of Pressure equal distribution of the pulp suspension in the distributor tube taken into account become.
Weiterhin ist eine Verteileinrichtung in Form eines Rohrkörpers bekannt. Der Rohrkörper weist dabei einen vorzugsweise rechteckigen Querschnitt auf, der sich im Regelfall in Längsrichtung des Rohrkörpers verjüngt. Eine derartige Verteileinrichtung wird üblicherweise als Rechteckverteiler bezeichnet. Sie weist unter anderem den Nachteil einer strömungstechnisch nicht optimalen Geometrie auf.Farther a distributor in the form of a tubular body is known. The tube body points a preferably rectangular cross section, which is usually longitudinal of the tubular body rejuvenated. Such a distributor is usually used as a rectangular distributor designated. Among other things, it has the disadvantage of a fluidic not optimal geometry.
Es
ist zwar auch noch eine Verteileinrichtung in Form eines Rundverteilers
bekannt, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Gleichmäßigkeit der Eigenschaften einer hergestellten Faserstoffbahn bei Einsatz einer vereinfachten und damit kostengünstigeren Verteileinrichtung ermöglicht.It So is the object of the invention, a headbox of the beginning to create the type mentioned, the uniformity of the properties of a produced fibrous web using a simplified and thus cheaper Distributor allows.
Diese Aufgabe wird bei einem Stoffauflauf dadurch gelöst, dass die Verteileinrichtung die Form eines linearen, vorzugsweise eines zylindrischen oder annähernd zylindrischen Rohrkörpers aufweist und dass der Verteileinrichtung in Maschinenlaufrichtung eine Mischeinrichtung zur Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension nachgeschaltet ist.These Task is solved in a headbox, characterized in that the distribution device the shape of a linear, preferably a cylindrical or approximately cylindrical tubular body and that the distributor in the machine direction a mixing device for equalizing the machine widths flow distribution the pulp suspension is connected downstream.
Der erfindungsgemäße Stoffauflauf stellt sicher, dass bei Verwendung eines einfachen und kostengünstigen Verteilrohrs in Form eines linearen Rohrkörpers die Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension infolge des Einsatzes der Mischeinrichtung gewährleistet ist.Of the Headbox according to the invention Ensures that when using a simple and inexpensive Distributor tube in the form of a linear tube body equalization of Machine width flow distribution the pulp suspension due to the use of the mixing device guaranteed is.
Der Rohrkörper weist hierbei bevorzugt eine zylindrische oder annähernd zylindrische Kontur auf. Jedoch kann der Rohrkörper auch eine konische Kontur aufweisen.Of the pipe body in this case preferably has a cylindrical or approximately cylindrical Contour on. However, the tubular body may also have a conical contour exhibit.
Die Mischeinrichtung umfasst bevorzugt eine Vielzahl von quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander angeordneten und vorzugsweise von jeweils einem Teilstrom durchflossene Mischeinheiten, die eine Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension infolge unterschiedlicher Druckverluste und Geschwindigkeiten in den Teilströmen der Faserstoffsuspension in den einzelnen Mischeinheiten bewirken.The Mixing device preferably comprises a plurality of transversely to the machine direction arranged side by side and preferably by a respective partial flow flowed through mixing units that equalize the Machine width flow distribution the pulp suspension due to different pressure losses and velocities in the partial streams of pulp suspension effect in the individual mixing units.
Dabei weisen die Mischeinheiten in vorteilhafter Weise jeweils einen Strömungskanal auf, dessen seitliche Wandplatten zumindest bereichsweise als Strukturplatten ausgebildet sind, die eine turbulenzerzeugende gewellte Oberflächenstruktur aufweisen. Diese Oberflächenstruktur bewirkt jeweils einen Druckverlust und eine Geschwindigkeitsabnahme in der durchströmenden Faserstoffsuspension mit dem Ziel einer Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension. Dadurch wird ein ähnlicher Effekt wie durch die Verwendung eines parabolischen Verteilrohrs erreicht. Die Änderung des nachgeschalteten Druckverlusts an den Strukturplatten ist proportional zur Breite des Strömungskanals und angenähert mit nachfolgender Formel zu berechnen: In this case, the mixing units advantageously each have a flow channel whose lateral wall plates are at least partially formed as structural plates which have a turbulence-generating corrugated surface structure. This surface structure causes in each case a pressure drop and a decrease in speed in the flowing pulp suspension with the aim of equalizing the machine-width flow distribution of the pulp suspension. This achieves a similar effect as using a parabolic manifold. The change in the downstream pressure loss on the structural plates is proportional to the width of the flow channel and approximately with calculate the following formula:
Dabei ist Δp der Druckverlust, ρ die Dichte, VVerteilrohr die Verteilrohrgeschwindigkeit, λ die Widerstandszahl, ALB die Auslaufbreite, ΦVerteilrohr der Verteilrohrdurchmesser und μ die Rezirkulationsanzahl.Where Δp is the pressure drop, ρ is the density, V is the manifold velocity, λ is the resistance, ALB is the outlet width , Φ is the manifold diameter and μ is the recirculation number.
Die Strukturplatten der Mischeinheiten sind in bevorzugter Ausführung der Verteileinrichtung in Maschinenlaufrichtung unmittelbar nachgeschaltet. Weiterhin können sie in Maschinenlaufrichtung verschiebbar sein, wodurch eine optimale Anpassung der Mischeinrichtung an verschiedene Betriebspunkte ermöglicht wird.The Structural plates of the mixing units are in a preferred embodiment of Distributor immediately downstream in the machine direction. Farther can they are displaceable in the machine direction, whereby an optimal Adjustment of the mixing device to different operating points is made possible.
Ferner verlaufen die durch die Oberflächenstruktur der Strukturplatten gebildeten Wellen senkrecht oder annähernd senkrecht oder unter einem Winkel < 90° zur Maschinenlaufrichtung. Dadurch ergeben sich wiederum verschiedene und vorzugsweise einstellbare Strömungsverhältnisse mit dem Ziel der bereits genannten Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension.Further they pass through the surface structure the structure plates formed waves perpendicular or approximately perpendicular or at an angle <90 ° to the machine direction. This results in turn different and preferably adjustable flow conditions with the aim of the already mentioned equalization of the machine widths flow distribution the pulp suspension.
Die Strukturplatten weisen jeweils eine Wellenamplitude im Bereich von 0,1 bis 0,5 x Teilung der Mischeinheiten, vorzugsweise von 0,3 bis 0,5 x Teilung der Mischeinheiten, und jeweils eine Wellenlänge im Bereich von 1 bis 4 x Wellenamplitude, vorzugsweise von 1,5 bis 2,5 x Wellenamplitude, auf.The Structural plates each have a wave amplitude in the range of 0.1 to 0.5 x pitch of the mixing units, preferably from 0.3 to 0.5 x division of the mixing units, and one wavelength in each case from 1 to 4 x wave amplitude, preferably from 1.5 to 2.5 x wave amplitude, on.
Zum Zwecke der bestmöglichen Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension sind verschiedene Möglichkeiten vorgesehen, sowohl allein als auch in Kombination miteinander:
- – die Strukturplatten einer Mischeinheit weisen eine jeweilige Plattenlänge auf, die quer zur Maschinenlaufrichtung gleich bleibende oder größer werdende Werte annimmt;
- – die Strukturplatten einer Mischeinheit weisen einen jeweiligen Plattenabstand auf, der quer zur Maschinenlaufrichtung gleich bleibende oder kleiner werdende Werte annimmt, wobei die Mischeinheiten bevorzugt eine Teilung aufweisen, die quer zur Maschinenlaufrichtung einen gleichen oder annähernd gleichen Wert annimmt, und die Strukturplatten einer Mischeinheit bevorzugt eine jeweilige Plattendicke aufweisen, die quer zur Maschinenlaufrichtung gleich bleibende größer werdende Werte annimmt; und/oder
- – die Wellenlängen und/oder die Wellenamplituden der Strukturplatten der Mischeinheiten und/oder der Mischeinrichtung sind verschieden.
- The structural plates of a mixing unit have a respective plate length which assumes values which increase or increase transversely to the machine direction;
- The structural plates of a mixing unit have a respective plate spacing which assumes constant or decreasing values transversely to the machine direction, the mixing units preferably having a pitch which assumes an equal or approximately equal value transverse to the machine direction, and the pattern plates of a mixing unit preferably one have respective plate thickness, which assumes transverse to the machine direction constant increasing values; and or
- - The wavelengths and / or the wave amplitudes of the structural plates of the mixing units and / or the mixing device are different.
Natürlich können zumindest diese Möglichkeiten vorzugsweise beliebig miteinander kombiniert werden. Das Ziel einer einzelnen Kombination wird jedoch immer die Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension sein.Of course, at least these possibilities preferably be combined with each other as desired. The goal of a However, individual combination is always the equalization of Machine width flow distribution be the pulp suspension.
Damit insbesondere das Faserorientierungsprofil der Faserstoffbahn optimiert werden kann, sind zwischen der Mischeinrichtung und dem Turbulenzerzeuger in Maschinenlaufrichtung bevorzugt mindestens eine Verdünnungseinrichtung, insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander angeordnete Mischkammern umfasst, denen jeweils Teilströme unterschiedlicher Konsistenz zuführbar sind und die jeweils einen Mischstrom liefern, und eine maschinenbreite Zwischenkammer, die die jeweiligen Mischströme aufnimmt, angeordnet.In order to in particular optimizes the fiber orientation profile of the fibrous web can be between the mixer and the turbulence generator in the machine direction preferred at least one dilution device, in particular a Siebwasserdosiereinrichtung, the more across the Machine direction comprises juxtaposed mixing chambers, each partial streams different consistency fed are each and provide a mixed stream, and a machine width Intermediate chamber, which receives the respective mixed streams arranged.
Die Verdünnungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine zweite Verteileinrichtung zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension, insbesondere von Siebwasser, über die Maschinenbreite hinweg auf. Damit wird eine größtmögliche Flexibilität des Verdünnungswasser-Systems erreicht.The diluter preferably has at least one second distribution device for distribution a low-consistency pulp suspension, in particular of White water, over the machine width on. This ensures the greatest possible flexibility of the dilution water system reached.
Weiterhin weist die Verdünnungseinrichtung bevorzugt eine Teilung auf, die der der Mischeinheiten entspricht. Damit ist eine gute strömungstechnische Abstimmung des Stoffauflaufs bei Vergleichmäßigung der maschinenbreiten Strömungsverteilung der Faserstoffsuspension möglich.Farther the dilution device is preferred a pitch equal to that of the mixing units. This is a good aerodynamic Matching the headbox while evening the machine widths Flow distribution of Pulp suspension possible.
Auch kann zwischen der Mischeinrichtung und der Verdünnungseinrichtung noch eine maschinenbreite Zwischenkammer angeordnet sein, die die gewünschte Vergleichmäßigung positiv unterstützt.Also can still between the mixing device and the dilution device be arranged machine-width intermediate chamber, the desired homogenization positive supported.
Der erfindungsgemäße Stoffauflauf kann je nach Verwendungszweck auch als ein Mehrschichtenstoffauflauf ausgeführt sein.Of the Headbox according to the invention Depending on the intended use, it can also be used as a multi-layer casserole accomplished be.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments with reference to the drawing.
Es zeigenIt demonstrate
Die
Der
Stoffauflauf
Die
Verteileinrichtung
Die
Ausführung
des Stoffauflaufs
Ein
Stoffauflauf mit einer sektionierten Stoffdichte-Regelung (Verdünnungswasser-Technologie, „ModuleJet") zur Einstellung
des Flächengewichtsquerprofils
ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
Zwischen
der Mischeinrichtung
Der
erfindungsgemäße Stoffauflauf
Die
Die
Verteileinrichtung
In
beiden Figuren ist weiterhin erkennbar, dass die jeweilige Mischeinrichtung
Die
Mischeinheiten
Weiterhin
weisen die Mischeinheiten
Damit
nun eine Vergleichmäßigung der
maschinenbreiten Strömungsverteilung
der Faserstoffsuspension
Zum
Zwecke der genannten Vergleichmäßigung weisen
die Strukturplatten
Die
Die
jeweilige Mischeinheit
Die
beiden in den
Die
Strukturplatten
Die
durch die Oberflächenstruktur
Wie
in der
Die
Die
durch die Oberflächenstruktur
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art geschaffen wird, der die Gleichmäßigkeit der Eigenschaften einer hergestellten Faserstoffbahn bei Einsatz einer vereinfachten und damit kostengünstigeren Verteileinrichtung ermöglicht.In summary It should be noted that a headbox of the invention is created in the aforementioned type, the uniformity of the Properties of a manufactured fibrous web when using a simplified and thus more cost-effective Distributor allows.
- 11
- Stoffauflaufheadbox
- 22
- Verteileinrichtungdistributor
- 33
- FaserstoffsuspensionFibrous suspension
- 44
- Teilstrompartial flow
- 55
- Turbulenzerzeugerturbulence generator
- 66
- Stoffauflaufdüseheadbox
- 77
- Austrittsspaltexit slit
- 88th
- FaserstoffsuspensionsstrahlFibrous suspension beam
- 99
- Turbulenzkanalturbulence channel
- 1010
- Lamellelamella
- 1111
- Rohrkörperpipe body
- 1212
- Mischeinrichtungmixing device
- 1313
- Verdünnungseinrichtungdiluter
- 1414
- Mischkammermixing chamber
- 1515
- Zwischenkammerintermediate chamber
- 1616
- Zweite VerteileinrichtungSecond distributor
- 1717
- Zwischenkammerintermediate chamber
- 1818
- Mischeinheitmixing unit
- 1919
- Strömungskanalflow channel
- 2020
- Wandplattewall plate
- 2121
- Strukturplattestructural panel
- 2222
- Oberflächenstruktursurface structure
- A-AA-A
- Schnittlinieintersection
- AP A p
- Plattenabstandplate spacing
- B-BB-B
- Schnittlinieintersection
- cV1 bis cVN c V1 to c VN
- Konsistenz (Verdünnung)consistency (Dilution)
- DP D P
- Plattendickeplate thickness
- LL
- Maschinenlaufrichtung (Pfeil)Machine direction (Arrow)
- LL L L
- Lamellenlängelamellar length
- LP L P
- Plattenlängepanel length
- MM
- Maschinenbreite (Pfeil)machine width (Arrow)
- QM1 bis QMN Q M1 to Q MN
- Mischstrommixed stream
- QT1 bis QTN Q T1 to Q TN
- Teilstrompartial flow
- QTV1 bis QTVN Q TV1 to Q TVN
- Teilstrom (Verdünnung)partial flow (Dilution)
- TM T M
- Teilung (Mischeinheit)division (Mixing unit)
- TV T V
- Teilung (Verdünnungseinrichtung)division (Dilution means)
- v1 bis vN v 1 to v N
- Geschwindigkeitenspeeds
- WA W A
- Wellenamplitudewave amplitude
- WL W L
- Wellenlängewavelength
- Δp1 bis ΔpN Δp 1 to Δp N
- Druckverlustpressure drop
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410056033 DE102004056033A1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Material supplier for machine for producing fibrous sheets, especially of paper or cardboard, having distributor with tubular body and mixer to give even distribution of fiber suspension over machine widfh |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410056033 DE102004056033A1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Material supplier for machine for producing fibrous sheets, especially of paper or cardboard, having distributor with tubular body and mixer to give even distribution of fiber suspension over machine widfh |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004056033A1 true DE102004056033A1 (en) | 2006-05-24 |
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ID=36313776
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE200410056033 Withdrawn DE102004056033A1 (en) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Material supplier for machine for producing fibrous sheets, especially of paper or cardboard, having distributor with tubular body and mixer to give even distribution of fiber suspension over machine widfh |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102004056033A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103696313A (en) * | 2013-12-19 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | Pulp distribution device and method for disperse fiber even pulp distribution of flow box |
-
2004
- 2004-11-19 DE DE200410056033 patent/DE102004056033A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103696313A (en) * | 2013-12-19 | 2014-04-02 | 华南理工大学 | Pulp distribution device and method for disperse fiber even pulp distribution of flow box |
CN103696313B (en) * | 2013-12-19 | 2015-10-28 | 华南理工大学 | The mortar distributor of the even cloth slurry of head box loosen collagen fibre and method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |