DE1221891B

DE1221891B - Device for distributing and calming the paper stock in papermaking

Info

Publication number: DE1221891B
Application number: DEB57233A
Authority: DE
Inventors: Edward D Beachler; Louis E Dennis
Original assignee: Beloit Iron Works Inc
Current assignee: Beloit Iron Works Inc
Priority date: 1959-07-29
Filing date: 1960-03-25
Publication date: 1966-07-28

Description

Vorrichtung zum Verteilen und Beruhigen des Papierstoffes bei der Päpierherstellung Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Vorrichtung zum Verteilen und Beruhigen des Papierstoffes bei der Papierherstellung nachPatent 1176 991.Device for distributing and calming the paper stock in the Paper manufacture The invention relates to a development of the device for Distribution and calming of the paper stock during paper production according to patent 1176 991

Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Vorrichtung dieser Art, bei welcher der Papierstoff durch eine Speiseleitung zugeführt und an einen oberhalb der Speiseleitung angeordneten Papierstoffauflaufkasten abgegeben wird und bei der zwischen Speiseleitung und Auflaufkasten eine erste etwa über die gleiche Breite wie der Auflaufkasten sich erstreckende Querverteilerleitung und in Strömungsrichtung dahinter eine zweite Querverteilerleitung vorgesehen ist, die über eine Mehrzahl von eine etwa rechtwinklige, scharfe Umlenkstelle bildenden, parallel zueinander verlaufende und über die Breite der Verteilerleitung verteilt angeordneten, getrennten Strömungswegen mit der ersten Querverteilerleitung in Verbindung steht, wobei der Abflußquerschnitt aus der zweiten Querverteilerleitung verengt ist.The main patent relates to a device of this type which the paper stock is fed through a feed line and to one above the feed line arranged paper headbox is discharged and at the between the feed line and headbox a first about the same width like the headbox extending transverse manifold and in the direction of flow behind a second transverse distribution line is provided, which has a plurality of an approximately right-angled, sharp deflection point forming, parallel to each other extending and distributed over the width of the distribution line, separated Flow paths with the first transverse manifold is in communication, wherein the The discharge cross-section from the second transverse manifold is narrowed.

Um eine bessere Querverteilung und Beruhigen des Papierstoffes auf kürzestem Wege bei einer Vorrichtung dieser Art zu erreichen, wurde gemäß dem Hauptpatent vorgeschlagen, daß die zweite Querverteilerleitung eine etwa rechtwinklig zu den parallelen Strömungswegen und im wesentlichen horizontal verlaufende, durchgehende, ebene Prallfläche aufweist und daß die Prallfläche zusammen mit einer ihr gegenüberliegenden Leitungswand eine sich an die zweite Querverteilerleitung anschließende und über die Breite des Auflaufkastens erstreckende Querschnittsverengung bildet, an die sich eine etwa senkrecht dazu verlaufende und in den Auflaufkasten mündende Prallfläche anschließt.In order to achieve better lateral distribution and calming of the paper stock To achieve the shortest path with a device of this type, according to the main patent suggested that the second transverse distribution line is approximately at right angles to the parallel flow paths and essentially horizontal, continuous, has flat baffle and that the baffle together with one opposite it Line wall a connecting to the second transverse distribution line and over forms the width of the headbox extending cross-sectional constriction to which a baffle surface running approximately perpendicular to it and opening into the headbox connects.

Um eine noch gleichmäßigere Papierstoffzufuhr über die gesamte Zuführbreite der Vorrichtung zu erreichen, selbst dann, wenn der Stoff der Vorrichtung unter hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird, wird in Weiterbildung dieser Vorrichtung nach dem Hauptpatent erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise der Querschnitt der ersten Querverteilerleitung, an deren einem Ende die Speiseleitung einmündet, in Strömungsrichtung abnimmt und das Verhältnis von Länge zum Durchmesser der die beiden Querverteilerleitungen verbindenden parallelen Rohre zwischen etwa 7 : 1 und 25: 1 liegt.In order to achieve an even more uniform paper stock feed over the entire feed width of the device, even if the material is fed to the device under high pressure and at high speed, it is proposed according to the invention in a further development of this device according to the main patent that the Cross-section of the first transverse distribution line, at one end of which the feed line opens, decreases in the direction of flow and the ratio of length to diameter of the parallel pipes connecting the two transverse distribution lines is between approximately 7: 1 and 25: 1.

Es ist bei anders gearteten Papierstoffverteilersystemen an sich bereits bekannt, die Speiseleitung für den Papierstoff an dem einen Ende der Querverteilerleitung einmünden zu lassen und weiterhin den Querschnitt dieser ersten Querverteilerleitung in Strömungsrichtung konisch abnehmend auszubilden, wobei zusätzlich noch diese konisch ausgebildete Querverteilerleitung unter einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch nicht die bereits eine merkliche Verbesserung der Verteilung des Papierstoffes bewirkenden Maßnahmen des Hauptpatents gegeben.It is in itself already in the case of different types of paper stock distribution systems known, the feed line for the paper stock at one end of the cross manifold to open and continue the cross-section of this first transverse distribution line to form conically decreasing in the direction of flow, with this in addition conical transverse distribution line at a predetermined angle opposite the horizontal is inclined. In this known device, however, are not that already bring about a noticeable improvement in the distribution of the paper stock Measures given in the main patent.

Bei diesem Papierstoffverteilersystem ist es ferner bekannt, einen Teil des Papierstoffes am Ende des Querverteilers zu entnehmen und über eine Umwälzleitung der Speiseleitung wieder zuzuführen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann diese an sich bekannte Maßnahme auch bei dem erfindungsgemäß verbesserten Papierstoffverteilersystem Anwendung finden, und zwar durch Einschaltung eines Strömungsreglers, welcher - in Abhängigkeit von dem Druckunterschied zwischen den beiden Enden der ersten Querstromverteilerleitung - über ein Ventil das Volumen des Papierstoffes beeinflußt, welches durch die die beiden Enden verbindende Umwälzleitung zurückfließt. Hierdurch kann der statische Druck zwischen dem Zuführende und dem Abgabeende der ersten Querverteilerleitung etwa gleich groß gehalten werden, so daß eine weitere Verbesserung der Homogenität des Papierstoffes erzielt werden kann.In this paper stock distribution system, it is also known to have a Part of the paper stock can be taken from the end of the cross distributor and via a circulation line to be fed back to the feed line. According to a development of the invention, can this per se known measure also in the paper stock distribution system improved according to the invention Find application, namely by switching on a flow regulator, which - depending on the pressure difference between the two ends of the first cross-flow distributor line - Influences the volume of the paper stock via a valve, which is influenced by the Circulation line connecting both ends flows back. This allows the static Pressure between the feed end and the discharge end of the first transverse manifold kept about the same size so that is another improvement the homogeneity of the paper stock can be achieved.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

F i g. 1 ist ein senkrechter Teilschnitt durch einen Papierstoffverteiler, der an einen Auflaufkasten einer Papiermaschine angeschlossen ist; F i g. 2 ist eine Stirnansicht des Hauptzuführungs-und Verteilerrohrs, der senkrechten Steigleitungen und der zugehörigen Teile des Papierstoffverteilers; F i g. 3 ist ein senkrechter Schnitt längs der Linie III-III in F i g. 2; F i g. 4 veranschaulicht schematisch das Rohrleitungssystem für den Papierstoffverteiler mit einer Umwälzeiurichtung.F i g. 1 is a vertical partial section through a paper stock distributor, which is connected to a headbox of a paper machine; F i g. 2 is an end view of the main supply and distribution pipe, the vertical risers and associated parts of the stock distributor; F i g. 3 is a vertical one Section along the line III-III in F i g. 2; F i g. 4 illustrates schematically the piping system for the paper stock distributor with a circulation device.

F i g. 1 und 2 stellen. ein Papierstoffverteilersystem 10 dar, das eine erste Päpierstoffzuführungsleitung 11 von relativ kleiner Querschnittsftäche umfaßt, der ein sich mit hoher Geschwindigkeit bewegender Papierstoffstrom zugeführt wird und an die ein Papierstoffauflaufkasten 12 angeschlossen ist, der eine vergleichsweise größere Querschnittsfläche besitzt, so daß sie von dem Papierstoff mit einer, vergleichsweise geringeren Geschwindigkeit durchströmt wird. Die Rohrleitung 11 und der Auflaufkasten 12 sind durch ein Papierstoffvexteilerrohr bzw, einen Verteilerbehälter 13 miteinander verbunden; dieses Verteilerrohr 13 trägt einen Satz von relativ engen, in kleinen Querabständen, voneinander angeordneten. aufrecht stdhenden Steigrohren 14, die den Papierstoffstrom mit einer relativ holten Geschwindgikeit in eine zweite Querverteilerkammer 1S einleiten. Hier wird eine Herabsetzung. der Geschwindigkeit bewirkt, bevor der Papierstoff durch eine, zur erneuten Beschleunigung dienende .Verengung 16 fließt, welche über eine Verzögerungsleitung 17 mit dem Auflaufkasten 12 in Verbindung steht und sich in der Querrichtung über die ganze Breite des Auflaufkastens erstreckt.F i g. 1 and 2. a stock distribution system 10 , which comprises a first stock feed line 11 of relatively small cross-sectional area, to which a high-speed moving stock stream is fed and to which a stock headbox 12 is connected, which has a comparatively larger cross-sectional area so that it is of the stock with a , is flowed through at a comparatively lower speed. The pipeline 11 and the headbox 12 are connected to one another by a paper stock vex divider pipe or a distributor container 13; this manifold 13 carries a set of relatively narrow, spaced small transverse distances from each other. upright standing riser pipes 14, which introduce the paper stock flow at a relatively high speed into a second transverse distribution chamber 1S. Here is a discount. the speed before the paper stock flows through a re-acceleration serving .Vergung 16, which is connected to the headbox 12 via a delay line 17 and extends in the transverse direction over the entire width of the headbox.

Der Aufbau des Auflaufkastens 12 ist aus F i g. 1 ersichtlich: Er wird durch einen waagerechten Boden 18 begrenzt, der auf einem hinteren Traggestell 19 a und einem vorderen Traggestell 19 b angeordnet ist. Die beiden Traggestelle stützen sich in der üblichen Weise auf dem Boden G, ab. Ferner wird: der Zulaufka:sten.12 durch eine senkrechte. Rückwand 20 a; Seitenwände 20b, von denen nur eine dargestellt ist, sowie. eine Vorderwandkonstruktion 20c begrenzt. Diese. trägt. ein den Stoffaustritt bildendes Organ 20.d, das mit einer Schürze 18.a zusammenarbeitet. Die Schürze 18a wird durch den Boden 18 des Zulaufkastens so unterstützt, daß. sie zusammen mit dem Organ 20:d den Papierstofauslaß begrenzt, durch welchen der Papierstoff auf das. Maschinensieb gelangt, das in der üblichen Weise, über eine Brustwalze B läuft.The structure of the headbox 12 is shown in FIG. 1: He is limited by a horizontal floor 18, which is on a rear support frame 19 a and a front support frame 19 b is arranged. The two support frames are supported in the usual way on the floor G from. Furthermore: the feed box: 12 through a vertical. Rear wall 20 a; Side walls 20b, only one of which is shown is, as well. bounded by a front wall structure 20c. These. wearing. on the substance outlet forming organ 20.d, which cooperates with an apron 18.a. The apron 18a is supported by the bottom 18 of the feed box so that. them together with the organ 20: d limits the paper stock outlet through which the paper stock on the machine sieve, which runs over a breast roll B in the usual manner.

Der Auflaufkasten 12 ist ferner mit mehreren Glättungstrommeln 21 bekannter Konstruktion ausgerüstet;, die. Glättungstrommel 21a ist in unmittelbarer Nähe. des Bodens, 1& und des Wandabschnitts 20 e der Vorderwandkonstruktion 20 c im Strömungsweg des zu dem Auslauf S fließenden Papierstoffs angeordnet. Eine zweite Glättungstrommel 21 b befindet sich in der Mitte: des Auflaufkastens 1? zwischen dessen Vorderwand und der Rückwand. Sie ist in unmittelbarer Nähe. des Bodens 18 angeordnet.The headbox 12 is also equipped with a plurality of smoothing drums 21 of known construction; Smoothing drum 21a is in the immediate vicinity. of the bottom, 1 & and the wall section 20 e of the front wall construction 20 c arranged in the flow path of the paper stock flowing to the outlet S. A second smoothing drum 21 b is located in the middle: the headbox 1? between its front wall and the rear wall. She is in the immediate vicinity. of the bottom 18 is arranged.

Der Auslaufkasten.12 weist ferner eine Bodenöffnung 22 auf; die sich über die ganze Breite des Kastens erstreckt und sich längs der Rückwand 20 a nach unten öffnet. In unmittelbarer Nähe der die Bodenöffnung 22 begrenzenden Wandabschnitte ist eine weitere Glättungstrommel 21 c angeordnet.The discharge box.12 also has a bottom opening 22; which Extends over the entire width of the box and along the rear wall 20 a opens below. In the immediate vicinity of the wall sections delimiting the floor opening 22 a further smoothing drum 21 c is arranged.

Das. die Abgabe- oder Steigrohre 14 tragende Verteilerohr 13, das die Steigrohre von der Rohrleitung 11 aus speist, welcher der Papierstoff durch eine Pumpeinrichtun& zugeführt wird, ist gemäß F i g. 2 so ausgebildet, daß es sich von einem Ende zum anderen verjüngt. Dies bietet den Vorteil, daß bei der Zuführung des Papierstoffs an einem Ende des Rohrs 13 die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs in sämtlichen Steigleitungen 14 annähernd die gleiche ist. Die Verteilerleitung 13 ist so bemessen, daß ein teilweiser Ausgleich für das geringere Papierstoffvolumen herbeigeführt wird, daß sich entsprechend der über die einzelnen Steigrohre 14 abgeführten Papierstoffmenge durch die Leitung ergibt, Bei der dargestellten Konstruktion haben die Speiseleitung Lt und das Eintrittsende 13 a der. Verteilerleitung 13 einen Innendurchmesser von etwa 500 mm" während der Innendurchmesser des. ent: gegengesetzten Endes 13 b. der Verteilerleitung etwa 300. mm beträgt.. Es hat sich gezeigt, daß man hierbei eine im wesentlichen. gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffes und im wesentlichen gleich große Geschwindigkeitsgefälleverluste in sämtlichen Steigleitungen 1,4. erzielt. Bei den bisher durchgeführten Arbeiten hat es sich gezeigt, daß man besonders zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich einer gleichmäßigen Verteilung des Papierstoffs und infolgedessen hinsichtlich einer Verminderung der Schwankungen. des Basisgewichtes des Papiers quer zur Maschine erzielt, wenn die nachstehend angegebenen Beziehungen, bestehen. Erstens soll die Summe der Durchmesser der Steigrohre 14. etwas kleiner sein als die Hälfte. des Abstandes zwischen den Seitenwänden 20 b des. Zulaufkastens. Die. Summe dieser Rohrdurchmesser muß mindestens ein Viertel dieses Abstandes. betragen, und die Obergrenze ist durch die Notwendigkeit gegeben, eine wirtschaftliche Kon, struktion vorzusehen, bei der geringe. seitliche Abstände zwischen den Steigrohren vermieden sind. Zweitens beträgt das bisher festgestellte. optimale Verhältnis zwischen, Länge und Durchmesser der Steigrohre 13; 1, und dieses Verhältnis wird in der Praxis durch die. Verwendung von Rohren erzielt, die bei einer Länge von etwa 760 mm einen Durchmesser von etwa 65 mm haben.. In. diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß das kleinste. Verhältnis nicht wesentlich unter 7:1 liegt und das maximale Verhältnis etwa. 25:1 beträgt bzw. daß es sieh. nach der benötigten Pumpenleistung richtet. Es sei bemerkt, daß man eine sich in der Praxis als zweckmäßig erweisende, Anordnung erhält, wenn man sechsunddreißig Steigrohre 14 vorsieht, die in gleichmäßigen Abständen längs eines Verteilerrohrs 13 mit einer Länge von etwa 6000 mm verteilt sind.That. The distribution pipe 13 carrying the discharge or riser pipes 14 and which feeds the riser pipes from the pipeline 11 to which the paper stock is fed by a pumping device is shown in FIG. 2 designed so that it tapers from one end to the other. This offers the advantage that when the paper stock is fed to one end of the pipe 13, the flow rate of the paper stock in all of the risers 14 is approximately the same. The distribution pipe 13 is dimensioned such that a partial compensation for the lower paper stock volume is caused that results in accordance with the discharged via the individual risers 14 paper stock amount through the line, In the illustrated construction, the feed line Lt and the entrance end 13a of. Distribution line 13 has an inside diameter of about 500 mm "while the inside diameter of the opposite end 13b of the distribution line is about 300 mm achieved great losses in speed gradient in all risers 1, 4 .. The work carried out so far has shown that particularly satisfactory results are obtained with regard to an even distribution of the paper stock and consequently with regard to a reduction in the fluctuations in the basis weight of the paper across the machine, if The relationships given below exist the O The upper limit is given by the need to provide an economical construction where the low. lateral gaps between the riser pipes are avoided. Second is the amount determined so far. optimal ratio between, length and diameter of the riser tubes 13; 1, and this ratio is in practice by the. Using tubes achieved that have a length of about 760 mm and a diameter of about 65 mm .. In. In this context it should be mentioned that the smallest. Ratio is not significantly below 7: 1 and the maximum ratio is around. 25: 1 or that it see. based on the required pump output. It should be noted that an arrangement which has been found to be expedient in practice is obtained if thirty-six riser pipes 14 are provided, which are distributed at regular intervals along a distribution pipe 13 having a length of about 6000 mm.

Die Verteilerleitung, 13 ist kurz oberhalb der Speiseleitung 11 angeordnet, so daß der Papierstoff von der Speiseleitung aus. nach oben in die. Verteilerleitung einströmt- Diese erstreckt sich. über die ganze Breite des Zulaufkastens 12. Die Verteilerleitung 13 ist oberhalb des Bodens angeordnet, auf dem die Papiermaschine steht. Der Papierstoff wird ihr über die Speiseleitung 11 von hier nicht gezeigten, unterhalbe des Bodens G angeordneten Pumpen, zugeführt. In jedem Falle soll der Papierstoff von den Pumpen aus nach oben zu der Verteilerleitung 13 strömen. Mit Hilfe eines Kniestücks 11 von großem Krümmungsradius wird der Papierstoff der sich verjüngenden Verteilerleitung in Richtung der Längsachse derselben zugeführt, so daß sich an den Eintrittsöffnungen sämtlicher Steigrohre 14 im wesentlichen gleiche Geschwindigkeits- und Druckverhältnisse ergeben. Der Papierstoff wird dann senkrecht nach oben gedrückt und bildet eine Anzahl von im wesentlichen parallelen Strömen, die durch eine große Zähl von Steig- oder Abgaberohren 14 von relativ kleinem Durchmesser und erheblicher Länge weitergeleitet werden. Die Steigrohre 14 führen den Papierstoffstrom rechtwinklig zu der Verteilerleitung 13 nach oben und verwandeln dessen Druckenergie im wesentlichen in Geschwindigkeitsenergie, die in. einer Ebene gerichtet ist, welche sich parallel zu den Querachsen der Papiermaschine erstreckt, wodurch die quer zur Maschinenrichtung verlaufenden Geschwindigkeitskomponenten vermindert werden. Dadurch, daß eine erhebliche Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs um einen Faktor von etwa 2 erfolgt, was auf die Verwendung eines Strömungsweges von kleinerer Querschnittsfläehe zurückzuführen ist, bewirken die Steigrohre 14 eine erhebliche Beschleunigung des Papierstoffstroms, wodurch eine erwünschte feine Turbulenz hervorgerufen wird. Außerdem erzeugen die Steigrohre eine Drosselwirkung, die ausreicht, um alle unerwünschten Druckschwankungen im wesentlichen auszuschalten, die z. B. durch die Pumpen verursacht werden könnten. Der aus der großen Zahl von Steigrohren 14 austretende Papierstoff, der beschleunigt worden ist und dessen Druck sich vermindert hat, tritt in die Verteilerkammer 15 in gleichmäßiger Verteilung, in einem Zustand feiner Turbulenz und in Form einer gleichmäßigen Dispersion über die ganze Breite des Einlaufs der Papiermaschine ein.The distribution line 13 , 13 is arranged just above the feed line 11, so that the paper stock from the feed line. up into the. Manifold flows in - This extends. Over the entire width of the feed box 12. The distribution line 13 is arranged above the floor on which the paper machine stands. The paper stock is fed to it via the feed line 11 from pumps, not shown here, located below the base G. In any case, the paper stock should flow upwards from the pumps to the distribution line 13. With the help of an elbow 11 with a large radius of curvature, the paper stock is fed to the tapering distribution line in the direction of the longitudinal axis of the same, so that essentially the same speed and pressure conditions result at the inlet openings of all riser pipes 14. The stock is then pushed vertically upward and forms a number of substantially parallel streams which are passed through a large number of riser or delivery tubes 14 of relatively small diameter and considerable length. The riser pipes 14 lead the paper stock flow upwards at right angles to the manifold 13 and convert its pressure energy essentially into velocity energy which is directed in a plane which extends parallel to the transverse axes of the paper machine, whereby the velocity components running in the cross machine direction are reduced. Because there is a considerable increase in the flow rate of the paper stock by a factor of about 2, which is due to the use of a flow path with a smaller cross-sectional area, the riser pipes 14 cause a considerable acceleration of the paper stock flow, whereby a desired fine turbulence is produced. In addition, the risers produce a throttling effect that is sufficient to substantially eliminate all undesirable pressure fluctuations that z. B. could be caused by the pumps. The paper stock emerging from the large number of riser pipes 14, which has been accelerated and whose pressure has decreased, enters the distribution chamber 15 in a uniform distribution, in a state of fine turbulence and in the form of a uniform dispersion over the entire width of the inlet of the paper machine a.

Die zahlreichen, parallelen, nach oben gerichteten Papierströme gelangen aus den Steigrohren 14 in die Verteilerkammer 15, die gemäß F i g. 1 durch Wandabschnitte 23 a und 23 b begrenzt wird, welche einen sich nach oben erweiternden Mündungsabschnitt bilden, und ferner durch einen als Prallfläche wirkende Deckenfläche 23 c. In dieser Kammer wird die Strömungsrichtung des. Papierstoffs mindestens um 90° umgelenkt. Diese Umlenkung gewährleistet, daß die in den Steigrohren 14 erzeugten Geschwindigkeiten nicht in örtlich begrenzten Strömen erhalten bleiben, die in den Auflaufkasten. eintreten, und daß eine gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeitsenergie und damit des Papierstoffs über die ganze Breite des. Auslaufkastens erfolgt. Die Verteilerkammer 15. besitzt im wesentlichen die gleiche Breite wie der Auflaufkasten 12, und ihre Querschnittsfläche sowie ihr Volumen sind so gewählt, daß die mittleren Geschwindigkeiten in der Mischkammer um einen Faktor von etwa 5 oder mehr. herabgesetzt werden.The numerous, parallel, upwardly directed streams of paper pass from the riser pipes 14 into the distribution chamber 15, which according to FIG. 1 is limited by wall sections 23 a and 23 b, which form an upwardly widening mouth section, and also by a ceiling surface 23 c acting as a baffle. In this chamber, the direction of flow of the paper stock is deflected by at least 90 °. This deflection ensures that the velocities generated in the riser pipes 14 are not maintained in localized currents which flow into the headbox. occur, and that there is a uniform distribution of the speed energy and thus of the paper stock over the entire width of the. The distribution chamber 15 is essentially the same width as the headbox 12, and its cross-sectional area and volume are selected so that the average velocities in the mixing chamber by a factor of about 5 or more. be reduced.

Die der erneuen Beschleunigung dienende Verengung 16 wird durch eine Verlängerung des Wandabschnitts 23 c der Verteilerkammer 15 sowie das obere Ende des Wandabschnitts 23 b der Mischkammer begrenzt. Der Verengung 16 wird der Papierstoff aus der Verteilerkammer 15 mit einer verminderten Geschwindigkeit zugeführt, und da der Strömungsquerschnitt an dieser Stelle kleiner ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs erheblich erhöht, und zwar vorzugsweise auf etwa die Hälfte der durch die Steigrohre 14 hervorgerufenen Strömungsgeschwindigkeit. Der Wandabschnitt 23 c geht an einem Ende in einen nach oben abgewinkelten Flansch 23 d über, der mit der Wand 24 des Querverteilers 10 verbunden ist. Die Wand. 24 weist einen oder mehrere senkrechte Schlitze 24 a zum Aufnehmen von Schrauben 25 auf, so daß der Wandabschnitt 23 c senkrecht verstellt werden kann, um die Querschnittsfläche der zur erneuten Beschleunigung des Papierstoffs dienenden Verengung 16 zu variieren. Dadurch kann man die Strömungsgeschwindigkeit des Papierstoffs den jeweiligen Bedingungen anpassen.The constriction 16 serving the renewed acceleration is limited by an extension of the wall section 23 c of the distribution chamber 15 and the upper end of the wall section 23 b of the mixing chamber. The constriction 16 is supplied with the paper stock from the distribution chamber 15 at a reduced speed, and since the flow cross-section is smaller at this point, the flow speed of the paper stock is increased considerably, preferably to about half the flow speed caused by the riser pipes 14. The wall section 23 c merges at one end into an upwardly angled flange 23 d which is connected to the wall 24 of the transverse distributor 10. The wall. 24 has one or more vertical slots 24 a for receiving screws 25 so that the wall section 23 c can be adjusted vertically in order to vary the cross-sectional area of the constriction 16 serving to accelerate the paper stock again. This allows the flow rate of the paper stock to be adapted to the respective conditions.

Die Verengung 16 besitzt wie die Verteilerkammer 15 die gleiche Breite wie der Auflaufkasten 12, und von der Verengung oder Einschnürung 16 aus strömt der Papierstoff mit erhöhter Geschwindigkeit schräg nach oben zu einem senkrechten Kanal 17, der eine Speiseleitung für den Auflaufkasten 12 bildet und eine Verzögerung der Geschwindigkeit des Papierstoffs bewirkt, bevor der Papierstoff durch die Bodenöffnung 22 in den Auflaufkasten eintritt. Das Ausmaß der Verzögerung kann zweckmäßig, wie in F i g.1 gezeigt ist, durch geringfügige Vergrößerung des Wandabstandes beeinflußt werden. Auch an dieser Stelle wird eine Richtungsänderung der Strömung bewirkt,. und zwar vorzugsweise um nicht weniger als 90°. Die Breite der Verzögerungsleitung 17 entspricht ebenfalls im wesentlichen derjenigen des Auflaufkastens 12. Die Leitung 17 erstreckt sich von unten nach oben, so daß der die Einschnürung 16 verlassende Papierstrom im wesentlichen rechtwinklig umgelenkt wird. Gemäß F i g. 1 besitzt die senkrechte Leitung 17 eine verhältnismäßig große Querschnittsfläche, und die Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit in dieser Leitung liegt vorzugsweise in der gleichen Größenordnung wie die durch die Verteilerkammer 15 bewirkte; natürlich kann das Ausmaß der Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit zur Anpassung an die Verhältnisse der Praxis variiert werden. Der Papierstoff strömt in der Verteilerkammer 15 und in der Verzögerungsleitung 17 etwa mit der gleichen Geschwindigkeit, und zwischen der Strömungsgeschwindigkeit in den Steigrohren.14 und der Einschnürung 16 besteht annähernd ein Verhältnis. von 2:1.The constriction 16, like the distribution chamber 15, has the same width as the headbox 12, and from the constriction or constriction 16 the paper stock flows at increased speed obliquely upwards to a vertical channel 17 which forms a feed line for the headbox 12 and a delay the speed of the stock before the stock enters the headbox through the bottom opening 22. The extent of the delay can expediently, as shown in FIG. 1, be influenced by slightly increasing the distance from the wall. At this point, too, a change in direction of the flow is effected. and preferably by not less than 90 °. The width of the delay line 17 also corresponds essentially to that of the headbox 12. The line 17 extends from bottom to top so that the paper flow leaving the constriction 16 is deflected essentially at right angles. According to FIG. 1, the vertical conduit 17 has a relatively large cross-sectional area, and the reduction in flow velocity in this conduit is preferably of the same order of magnitude as that brought about by the distribution chamber 15; of course, the extent of the reduction in flow rate can be varied to suit practical conditions. The paper stock flows in the distribution chamber 15 and in the delay line 17 at approximately the same speed, and there is approximately a relationship between the flow speed in the riser pipes 14 and the constriction 16. from 2: 1.

Zur Veranschaulichung der Geschwindigkeitsänderungen, die innerhalb des gesamten Systems herbeigeführt werden, um eine gleichmäßige und homogene Zusammensetzung und Verteilung. des Papierstoffs zu erzielen, werden nachstehend zahlenmäßige Angaben gemacht. Geht man. von einer'Betriebsgeschwindigkeit der Papiermaschine von etwa 300 m/min bzw. etwa 5 m/sec aus, nimmt man ferner an, daß die Auslauföffnung S eine wirksame Höhe von etwa 25 mm besitzt, und vernachlässigt man die Wirkung der Eigenschaften des Papierstoffs, z. B. der Konsistenz, des Mahlgrades u. dgl., so ist es für die Papierherstellung erforderlich, daß die Geschwindigkeit des Ausströmens des Papierstoffs aus der Öffnung S annähernd gleich der Laufgeschwindigkeit des Maschinensiebes W ist. Wenn die Standhöhe L des Papierstoffs in dem Auflaufkasten, die in F i g. 1 bei L durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, etwa 400 mm beträgt, was annähernd dem Durchmesser der Glättungstrommel 21 b entspricht, wird die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in dem Auflaufkasten etwa 0,3 m/sec betragen. Der Querschnitt des Speisekanals und der zur Verzögerung dienenen Leitung 17 ist so gewählt, daß sich eine mittlere Geschwindigkeit von etwa 0,3 bis etwa 0,9 m/sec ergibt. Der Leitung 17 wird der Papierstoff über die zur Beschleunigung dienende Einschnürung 16 zugeführt, die so bemessen ist, daß sich eine Strömungsgeschwindigkeit von etwa 2,70 m/sec einstellt. Die Einschnürung 16 wird ihrerseits durch die Verteilerkamm er15 gespeist, in. welcher die mittlere Geschwindigkeit wiederum in der Größenordnung von etwa 0,30 bis etwa 1,20 m/sec liegt. Der Papierstoff wird der Verteilerkammer 15 über die verschiedenen Steigrohre 14 zugeführf, in denen die Strömungsgeschwindigkeit unter den hier angenommenen Bedingungen z. B. etwa 5,50 m/sec beträgt. Wie weiter oben erläutert, ist es erwünscht, daß der Papierstoffstrom um einen Winkel von mindestens 90° umgelenkt wird. Je nach der konstruktiv vorgesehenen maximalen Laufgeschwindigkeit der betreffenden Papiermaschine würde die Strömungsgeschwindigkeit in der Verteilerleitung 13 zwischen etwa 2,75 und etwa 5,50 m/sec betragen. Die für das vorstehende Beispiel angegebenen Zahlenwerte gelten nur für einen bestimmten Bereich von Betriebsbedingungen. Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verteileraggregat innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs von mindestens 3:1 einwandfrei arbeitet und daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Steigrohren 14 bis zu etwa 8,00 oder 9,20 m/sec betragen kann.To illustrate the speed changes that are brought about within the entire system in order to ensure an even and homogeneous composition and distribution. of the paper stock, numerical information is given below. One goes. from an operating speed of the paper machine of about 300 m / min or about 5 m / sec, it is also assumed that the outlet opening S has an effective height of about 25 mm, and one neglects the effect of the properties of the paper stock, e.g. . B. the consistency, the freeness and the like., So it is necessary for papermaking that the speed of the outflow of the paper stock from the opening S is approximately equal to the running speed of the machine wire W. When the standing height L of the paper stock in the headbox shown in FIG. 1 at L is indicated by a dashed line, is about 400 mm, which corresponds approximately to the diameter of the smoothing drum 21 b, the mean flow velocity in the headbox will be about 0.3 m / sec. The cross section of the feed channel and the line 17 serving for the delay is selected so that an average speed of about 0.3 to about 0.9 m / sec results. The paper stock is fed to the line 17 via the constriction 16 which is used for acceleration and which is dimensioned such that a flow velocity of about 2.70 m / sec is established. The constriction 16 is in turn fed by the distributor chamber er15, in which the mean speed is again in the order of magnitude of about 0.30 to about 1.20 m / sec. The paper stock is supplied to the distribution chamber 15 via the various riser pipes 14, in which the flow rate under the conditions assumed here, for. B. is about 5.50 m / sec. As explained above, it is desirable that the paper stock flow is deflected through an angle of at least 90 °. Depending on the maximum running speed of the paper machine in question, the flow speed in the distribution line 13 would be between approximately 2.75 and approximately 5.50 m / sec. The numerical values given for the above example are only valid for a certain range of operating conditions. It has been shown that the distributor assembly according to the invention works properly within a speed range of at least 3: 1 and that the flow speed in the riser pipes 14 can be up to about 8.00 or 9.20 m / sec.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es sich als zweckmäßig erweisen, den Papierstoff erneut umzuwälzen; ein für diesen Zweck geeignetes System ist in F i g. 4 dargestellt. Gemäß F i g. 4 kann das aus dem Maschinensieb in die Grube 30 ablaufende Siebwasser einer Rohrleitung 31 zugeführt werden, wo es mit dem von der Zuleitung 32 kommendem frischem Papierstoff vereinigt wird, um dann durch eine Pumpe 33 zu einem Schleuderreiniger 34 bekannter Bauart gefördert zu werden. Dieser Reiniger wird mit Hilfe eines handbetätigten Ventils 35 gesteuert. Der Papierstoff kann dann über ein weiteres handbetätigtes Ventil 36 zum Zuführungsende 13 a des Verteilerrohrs 13 gelangen, dem ein Teil des Papierstoffs am entgegengesetzten Ende bei 13 b entnommen wird, um durch eine Rohrleitung 37 zu der Pumpe 33 zurückgefördert zu werden. Das Volumen des erneut umzuwälzenden Papierstoffs kann gemäß dem Druckabfall zwischen dem Zuführungsende 13 a und dem Abgabeende 13 b des Verteilerrohrs 13 geregelt werden. Der Druck an beiden Enden des Verteilerrohrs wird durch Manometer 38 und 39 gemessen, welche diese Angaben einer Steuervorrichtung 40 zuleiten, die ein automatisches Ventil 41 betätigt, dessen Durchsatzbereich mit Hilfe eines handbetätigten Ventils 42 einstellbar ist.In certain applications it may prove useful to recirculate the paper stock; a system suitable for this purpose is shown in FIG. 4 shown. According to FIG. 4, the white water draining from the machine sieve into the pit 30 can be fed to a pipeline 31, where it is combined with the fresh paper stock coming from the feed line 32, in order then to be conveyed by a pump 33 to a centrifugal cleaner 34 of known design. This cleaner is controlled with the aid of a manually operated valve 35. The paper stock can then reach the feed end 13 a of the distributor pipe 13 via another manually operated valve 36, from which part of the paper stock is removed at the opposite end at 13 b in order to be conveyed back through a pipe 37 to the pump 33. The volume of the paper stock to be recirculated can be regulated according to the pressure drop between the feed end 13 a and the discharge end 13 b of the distributor pipe 13. The pressure at both ends of the manifold is measured by manometers 38 and 39, which feed this information to a control device 40 which actuates an automatic valve 41, the flow rate range of which is adjustable with the aid of a manually operated valve 42.

Es ist erwünscht, daß der statische Druck zwischen dem Zuführungsende 13 a und dem Abgabeende 13 b des Verteilerrohrs 13 etwa gleich groß gehalten wird. Das selbsttätig arbeitende Rückumwälzungsventi141 kann so eingestellt werden, d'aß dies erreicht wird. Das Ventil 35 hält eine konstante Durchsatzgeschwindigkeit des Schleuderreinigers 34 aufrecht, und die Einstellung .des Ventils 35 wird auf diejenige des Strömungsregelventils 36 abgestimmt, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, führt das Schließen des Strömungsregelventils 36 dazu, daß der Papierstoff ständig erneut durch den Schleuderreiniger hindurchgeleitet wird.It is desirable that the static pressure between the feed end 13 a and the discharge end 13 b of the manifold 13 is kept approximately the same. The automatic recirculation valve can be adjusted to achieve this. The valve 35 maintains a constant flow rate of the centrifugal cleaner 34, and the setting of the valve 35 is matched to that of the flow control valve 36 in order to achieve the desired effect. As shown in FIG. 4, the closing of the flow control valve 36 results in the paper stock being continuously passed through the centrifugal cleaner again.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann in der verschiedensten Weise abgewandelt werden; es ist z. B. nicht erforderlich, daß die Steigrohre 14 im wesentlichen geradlinig verlaufen, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, denn diese Rohre können auch gekrümmt sein, solange die Ebene der Krümmung jedes dieser Rohre in einer zur Längsachse der Papiermaschine parallelen Ebene liegt.The device according to the invention can be modified in the most varied of ways; it is Z. B. not necessary that the riser pipes 14 extend substantially in a straight line, as shown in F i g. 1, because these tubes can also be curved as long as the plane of curvature of each of these tubes lies in a plane parallel to the longitudinal axis of the paper machine.

Claims

Claims: 1. Device for distributing and calming the paper stock in papermaking, in which the paper stock is fed through a feed line and delivered to a paper headbox arranged above the feed line and in which between the feed line and the headbox there is a first one, about the same width as the Headbox extending transverse distribution line and behind it in the flow direction a second transverse distribution line are provided, which are connected to one another via a plurality of separate pipes arranged parallel to one another and distributed over the width of the distribution lines and in which the second distribution line is connected to a second distribution line extending over the width of the headbox and the choke coil which accelerates again the paper stock is connected, which is connected to the headbox via a duct which runs essentially at right angles to the choke point and has a relatively large cross-sectional area h patent 1176 991, characterized in that the cross-section of the first transverse distributor line (13), at one end (13 a) of which the feed line (11) opens, decreases in the direction of flow, and the ratio of length to diameter of the the parallel pipes (14) connecting the two transverse distribution lines (13 and 15) are between approximately 7: 1 and 25: 1.

2. Apparatus according to claim 1, in which part of the paper stock is removed at the end of the transverse distributor and fed back to the feed line via a circulation line, characterized by a flow regulator (38 to 40) which - depending on the pressure difference between the two ends ( 13 a, 13 b) of the first cross-flow distributor line (13) - influences the volume of the paper stock via a valve (41) which flows back through the circulation line (37) connecting the two ends (13 a, 13 b). Documents considered: German Patent No. 851301; British Patent No. 735,039; U.S. Patent No. 2,894,581.