DE1236922B

DE1236922B - Headbox for paper machines

Info

Publication number: DE1236922B
Application number: DEA42869A
Authority: DE
Inventors: Per Boerje Wahlstroem; Erik Gunnar Stenberg
Original assignee: KARLSTAD MEKANISKA AB; Karlstads Mekaniska Werkstad AB
Current assignee: KARLSTAD MEKANISKA AB; Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1962-04-12
Filing date: 1963-04-11
Publication date: 1967-03-16

Description

Stoffauflauf für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft den Stoffauflauf einer Papiermaschine, in dem ein Stoffstrom quer zur Laufrichtung der Maschine verteilt oder ausgebreitet wird. Bedient man sich dabei einer Lochplatte als Ausbreitungsmittel, dann fließt der Stoff in parallelen Stromfäden mit hoher Geschwindigkeit in den Raum hinter der Lochplatte. Dort ist dann die Stoffgeschwindigkeit erheblich geringer, so daß eine unstetige Strömung zustande kommen kann. Um eine optimale Verteilung des fließenden Materials mit Hilfe der Lochplatte zu erzielen, sollte der Druckabfall an den Löchern möglichst groß sein, um damit eine Beeinflussung der Verteilung durch Druckunterschiede im Stoff, die auf der Einlaßseite der Lochplatte vorkommen können, zu verringern. Üblicherweise erhält daher die Lochplatte eine nur kleine öffnungsfläche, so daß die Geschwindigkeit der durch ihreBohrungen austretendenStrahle viele Male größer ist als die mittlere Geschwindigkeit des Stoffs im Stoffauflauf hinter der Lochplatte. Der übergang von diesen schnell fließenden Stromfäden zu dem umgebenden, langsamer bewegten Stoff führt zu örtlichen Verwirbelungen und Querströmungen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf zu schaffen, bei dem solche örtlichen Wirbelzonen unterdrückt werden.Headbox for paper machines The invention relates to the headbox a paper machine in which a material flow is distributed across the machine's direction of travel or spread. If you use a perforated plate as a means of spreading, then the substance flows in parallel streams at high speed into the Space behind the perforated plate. There the material velocity is then considerably lower, so that a discontinuous flow can arise. To ensure optimal distribution to achieve the flowing material with the help of the perforated plate, the pressure drop should at the holes should be as large as possible in order to influence the distribution Differences in pressure in the fabric that can occur on the inlet side of the perforated plate, to reduce. The perforated plate therefore usually only has a small opening area, so that the speed of the jets emerging through their bores many times is greater than the mean speed of the stock in the headbox behind the Perforated plate. The transition from these fast flowing streams to the surrounding, Slower moving material leads to local eddies and cross currents. Of the The invention is based on the object of creating a headbox in which such local vortex zones are suppressed.

Der Lösung dieser Aufgabe liegt der Gedanke zugrunde, in den Strömungspfaden der aus der ersten Lochplatte heraustretenden Stoffstrahle Hindernisse anzuordnen, die gleichzeitig die Strömungsrichtung und ihre Geschwindigkeit im Sinne einer Vergleichmäßigung und Beruhigung des gesamten Stoffstromes beeinflussen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einer ersten Lochplatte wenigstens eine zweite nachgeordnet ist, deren Löcher zu denen der ersten Lochplatte versetzt liegen und größer als diese sind.The solution to this problem is based on the idea in the flow paths to arrange obstacles for the material jets emerging from the first perforated plate, which at the same time the direction of flow and its speed in the sense of an equalization and calming the entire material flow. The invention is thereby characterized in that a first perforated plate is followed by at least a second whose holes are offset from those of the first perforated plate and are larger than these are.

Bekannt ist ein Stoffauflauf (USA-Patentschrift 2 737 087), bei welchem dem eigentlichen Auflaufkasten eine Vorkammer in Gestalt eines mit der Stoffspeiseleitung verbundenen weiten Querrohres zugeordnet ist, von dem sechs in gleichmäßigem Abstand angeordnete Verbindungsrohre in den Auflaufkasten führen. Diese Verbindungsrohre sind mit Lochblenden ausgestattet, um in der Einlaufkammer des Auflaufkastens turbulente Strömung zu erzielen. Den Auslaß dieser Einlaufkammer bildet ein Rohrpaket aus im Vergleich zu den Verbindungsleitungen zur Vorkammer sehr vielen, engen, langen, in Strömungsrichtung liegenden Röhren, im Beispielsfalle etwa 200 gegen 6 Verbindungsrohre. Das Rohrpaket soll dem Zweck dienen, unterstromseitig einen »eingefrorenen« stabilen Strömungszustand zwischen »turbulent« und »laminar« zu erzielen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dieser Anordnung darin, daß stromabwärts von Kammer zu Kammer die Zahl der Zwischenöffnungen nicht verkleinert, sondern im Prinzip gleichgehalten, der Gesamt-öffnungsquerschnitt aber vergrößert und außerdem die einzelnen Strahle durch Strömungshindernisse quer zur Hauptstromrichtung abgelenkt werden. Dadurch gelingt es, mit einfachen baulichen Mitteln, die auch eine einfache Überwachung, Säuberung, Ersatz und gegebenenfalls Austausch zur Anpassung an unterschiedliche Stoffeigenschaften zulassen, eine sehr gleichmäßige Stoffverteilung zu erzielen. Vorzugsweise werden die Lochplatten parallel zueinander und mit einem gegenseitigen Abstand angeordnet, der nicht größer ist als das fünffache des Rastermaßes der Plattenlochung. Der zweiten Lochplatte kann eine Mehrzahl von Leitflächen, die parallel zur Sieblaufrichtung liegen, nachgeordnet sein. Auch kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens auf die zweite eine dritte Lochplatte folgen, deren Öffnungsfläche wiederum größer ist als die jeder der ihr vorgeordneten Lochplatten und deren öffnungen mit denen der ersten Lochplatten fluchten, so daß sie zu denen der zweiten versetzt liegen. Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.A headbox is known (US Pat. No. 2,737,087) in which the actual headbox an antechamber in the form of one with the stock feed line associated wide cross tube is assigned, of which six evenly spaced lead the arranged connecting pipes into the headbox. These connecting pipes are equipped with perforated diaphragms to prevent turbulent flow in the inlet chamber of the headbox Achieve flow. The outlet of this inlet chamber is formed by a tube package from the Compared to the connecting lines to the antechamber, there are very many, narrow, long, Tubes lying in the direction of flow, in the example about 200 versus 6 connecting tubes. The purpose of the pipe package is to create a “frozen” stable downstream side To achieve a flow condition between "turbulent" and "laminar". The present Invention differs from this arrangement in that it is downstream of the chamber the number of intermediate openings in the chamber has not been reduced, but in principle kept the same, However, the overall opening cross-section is enlarged, as are the individual jets be deflected by flow obstacles transversely to the main flow direction. Through this it is possible to use simple structural means that also allow simple monitoring, Cleaning, replacement and, if necessary, exchange to adapt to different ones Allow material properties to achieve a very even distribution of material. The perforated plates are preferably parallel to one another and with one another Arranged spacing which is not greater than five times the grid dimension of the panel perforation. The second perforated plate can have a plurality of guide surfaces which are parallel to the direction of travel of the wire lie, be subordinate. Also can in a further development of the inventive concept the second is followed by a third perforated plate, the opening area of which is again larger than each of the perforated plates upstream of it and their openings with those of the first perforated plates are aligned so that they are offset from those of the second. the The invention is described below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawings explained.

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Stoffauflauf gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist eine vergrößerte seitliche Teilansicht der Anordnung der Lochplatten in Richtung gegen die Stoffströmung; F i g. 3 ist ein waagerechter Schnitt längs der Linie 11I-111 der F i g. 2; F i g. 4 ist ein ähnlicher Horizontalschnitt einer anderen Ausführungsform der Lochplatten.F i g. 1 shows a perspective view of a headbox according to FIG the invention; F i g. Figure 2 is an enlarged partial side view of the assembly the perforated plates in the direction against the flow of material; F i g. 3 is a horizontal one Section along line 11I-111 of FIG. 2; F i g. 4 is a similar horizontal section another embodiment of the perforated plates.

Der in F i g. 1 gezeigte Stoffauflauf gehört zu einer Langsieb-Papiermaschine, der den Stoff über ein Sieb 11 als breite, dünne Strömung mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie die Siebgeschwindigkeit ausbreitet. Der Stoff wird durch das Rohr 13 in den Stoffauflauf in einer Richtung geführt, die quer zur Laufrichtung der Maschine verläuft. In der Wand des Rohrs ist eine mit einer großen Zahl waagerechter Bohrungen 27 versehene Lochplatte 15 angebracht, die in Längsrichtung der Maschine verlaufen. Die Lochplatte 15 bildet die Rückwand des Stoffauflaufs. Dieser besitzt einen ebenen, waagerechten Boden 17, der etwa dieselbe Breite hat wie das Sieb 11, einen Deckel 19, der parallel zum Boden 17 verläuft, zwei senkrechte Seitenwände 21, 23 und eine vordere, nach vorn abfallende Wand 25. Zwischen der Unterkante der Wand 25 und der Bodenplatte 17 wird eine Austrittsdüse gebildet, durch die der Stoff über das Sieb 11 verteilt wird.The in F i g. The headbox shown in FIG. 1 belongs to a Fourdrinier paper machine which spreads the stock over a wire 11 as a wide, thin flow at approximately the same speed as the wire speed. The stock is fed through the tube 13 into the headbox in a direction which is transverse to the direction of travel of the machine. In the wall of the pipe a perforated plate 15 provided with a large number of horizontal bores 27 is attached, which run in the longitudinal direction of the machine. The perforated plate 15 forms the rear wall of the headbox. This has a flat, horizontal bottom 17, which has about the same width as the sieve 11, a cover 19, which runs parallel to the bottom 17, two vertical side walls 21, 23 and a front, sloping wall 25 between the lower edge of the An outlet nozzle is formed on the wall 25 and the base plate 17, through which the substance is distributed over the sieve 11.

Das Rohr 13 hat einen rechteckigen Querschnitt mit gleichbleibender Höhe und einer Breite, die kontinuierlich längs der Längenerstreckung der Lochplatte abnimmt und danach konstant bleibt. Die Stoffmenge, die nicht die Lochplatte 15 durchsetzt, strömt mit unveränderter Richtung durch den engen Teil des Rohrs 13 ab und läuft noch einmal um. Die Form des Rohrs 13 sorgt für konstante Strömungsgeschwindigkeit und daher für gleichförmigen Druck des Stoffs längs der gesamten Länge der Lochplatte 15. The tube 13 has a rectangular cross-section with a constant height and a width which continuously decreases along the length of the perforated plate and then remains constant. The amount of substance that does not penetrate the perforated plate 15 flows in an unchanged direction through the narrow part of the tube 13 and circulates again. The shape of the tube 13 ensures a constant flow rate and therefore uniform pressure of the substance along the entire length of the perforated plate 15.

Wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt, besitzt die Lochplatte 15 eine große Anzahl Bohrungen 27, die in vertikalen und horizontalen Reihen angeordnet sind. Die Bohrungen sind lang und an ihren gegen das Rohr 13 gerichteten Enden konisch erweitert. Die Bohrungen sind so eng und so weit voneinander entfernt, daß die gesamte Öffnungsfläche der Bohrungen 27 nur einen kleinen Teil der Gesamtfläche der Lochplatte 15 ausmacht, zum Beispiel ein Zehntel bis ein Drittel. Der Stoff fließt daher durch die Lochplatte 15 in Form von einzelnen Strahlen mit einer Geschwindigkeit, die viele Male größer ist als die Durchschnittsgeschwindigkeit des Stoffs in dem folgenden Abschnitt des Stoffauflaufs.As shown in Figs. 2 and 3, the perforated plate 15 has a large number of bores 27 which are arranged in vertical and horizontal rows. The bores are long and flared at their ends directed towards the tube 13. The bores are so narrow and so far apart that the entire opening area of the bores 27 makes up only a small part of the total area of the perforated plate 15, for example a tenth to a third. The stock therefore flows through the perforated plate 15 in the form of individual jets at a speed many times greater than the average speed of the stock in the following section of the headbox.

In Strömungsrichtung hinter der Lochplatte 15 befindet sich quer in dem Stoffauflauf eine weitere Lochplatte 29. Diese Lochplatte 29 hat die gleiche Länge und Höhe wie die Lochplatte 15 und ist zu dieser parallel und in einer Entfernung von 30 bis 100 mm, vorzugsweise etwa 50 mm Entfernung angeordnet. Die Lochplatte 29 besitzt Durchlässe 31 in gleicher Zahl und Anordnung wie die Lochplatte 15, jedoch sind die Durchlässe 31 horizontal und vertikal um den halben Mittenabstand gegenüber den korrespondierenden Bohrungen 27 versetzt. Ein Strahl, der senkrecht aus der Lochplatte 15 durch eine Bohrung 27 austritt, trifft daher gegen die Lochplatte 29 an einer Stelle, die zwischen den Durchlässen 31 und in ungefähr gleichem Abstand von vier derartigen Durchlässen liegt. Die Durchlässe 31 sind weiter als die Bohrungen 27. Die von der Lochplatte 15 herkommenden starken Strahlen werden daher aufgespalten und abgelenkt, und es tritt eine intensive Durchmischung des Stoffs in dem Raum zwischen den Lochplatten ein. Der aus diesem Bereich austretende Stoff wird beim Durchsetzen der Lochplatte 29 wiederum in Strahlen aufgeteilt. Diese Strahlen sind jedoch breiter und haben wesentlich geringere Geschwindigkeit als die aus den Bohrungen 27 austretenden Strahlen und können daher nur geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Stoffströmung im nachfolgenden Abschnitt des Stoffauflaufs hervorrufen.In the flow direction behind the perforated plate 15 there is another perforated plate 29 transversely in the headbox. This perforated plate 29 has the same length and height as the perforated plate 15 and is parallel to it and at a distance of 30 to 100 mm, preferably about 50 mm arranged. The perforated plate 29 has passages 31 in the same number and arrangement as the perforated plate 15, but the passages 31 are horizontally and vertically offset by half the center distance with respect to the corresponding bores 27 . A beam which emerges perpendicularly from the perforated plate 15 through a bore 27 therefore strikes the perforated plate 29 at a point which is between the passages 31 and at approximately the same distance from four such passages. The passages 31 are wider than the bores 27. The strong rays coming from the perforated plate 15 are therefore split up and deflected, and intensive mixing of the substance in the space between the perforated plates occurs. The substance emerging from this area is again divided into jets when it passes through the perforated plate 29. However, these jets are wider and have a significantly lower speed than the jets emerging from the bores 27 and can therefore only cause minor irregularities in the material flow in the subsequent section of the headbox.

Um etwa noch bestehende Neigungen zur Störung durch Querströmungen zu beseitigen, wird eine Anzahl parallel und in geringem gegenseitigen Abstand vertikal angeordneter Leitbleche 33 anschließend an die Lochplatte 29 zwischen Bodenplatte 17 und Deckplatte 19 des Stoffauflaufs in Strömungsrichtung angeordnet. Bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung sind die Leitbleche 33 gerade nach jeder zweiten senkrechten Reihe von Durchlässen angeordnet, aber sie können auch zwischen die Reihen der Durchlässe gesetzt werden, so daß sie längs ihrer gesamten Höhe an die Lochplatten 29 anstoßen. In bestimmten Fällen können zufriedenstellende Strömungsverhältnisse auch von Leitblechen 33 erzielt werden.About any still existing tendencies to disturbance by cross currents to eliminate, a number becomes parallel and vertically at a slight mutual spacing arranged guide plates 33 then on the perforated plate 29 between the base plate 17 and cover plate 19 of the headbox arranged in the direction of flow. In the in Fig. 2, the baffles 33 are just after every second arranged vertical row of passages, but they can also be between the Rows of the passages are set so that they along their entire height to the Hit perforated plates 29. In certain cases, the flow conditions can be satisfactory can also be achieved by baffles 33.

Die Leitbleche können durch die in F i g. 4 gezeigte dritte Lochplatte 35 ersetzt werden. Diese hat eine noch größere Öffnungsfläche als die Lochplatten 15 und 29, aber eine diesen entsprechende Öffnungsverteilung. Die Öffnungen 37 sind größer als die Öffnungen 31 und sind im Vergleich zu diesen in vertikaler und horizontaler Richtung wieder um einen halben Mittenabstand versetzt, so daß sie mit den Bohrungen 27 in der ersten Lochplatte 15 fluchten. Die starken Strahlen, die aus den Öffnungen 31 austreten, treffen wenigstens mit ihren mittleren Teilen gegen die zwischen den Öffnungen der Lochplatte 35 stehengebliebenen Plattenteile und werden wiederum aufgespalten und abgelenkt, so daß zwischen den Lochplatten 29 und 35 eine wiederholte Durchmischung des Stoffs stattfindet. Der aus den Öffnungen 37 austretende Stoff ist daher noch stärker beruhigt und ausgerichtet. Auch bei dieser Anordnung können, falls erforderlich, Leitbleche benutzt werden.The baffles can by the in F i g. 4 shown third perforated plate 35 can be replaced. This has an even larger opening area than the perforated plates 15 and 29, but an opening distribution corresponding to this. The openings 37 are larger than the openings 31 and, compared to these, are again offset by half a center-to-center distance in the vertical and horizontal directions, so that they are aligned with the bores 27 in the first perforated plate 15. The strong jets emerging from the openings 31 hit at least their central parts against the plate parts left between the openings of the perforated plate 35 and are again split up and deflected so that the substance is repeatedly mixed between the perforated plates 29 and 35. The substance emerging from the openings 37 is therefore even more calmed and aligned. With this arrangement, too, baffles can be used if necessary.

Claims

Claims: 1. Headbox for paper machines, in which the material fed to the headbox under pressure flows through several chambers which are separated from one another by walls with openings of different diameters arranged transversely to the direction of travel of the screen, characterized in that a first perforated plate (15) has at least one second (29) is arranged downstream, the holes (31) of which are offset from those (27) of the first perforated plate (15) and are larger than these.

2. Headbox according to claim 1, characterized in that the perforated plates (15, 29, 35) are arranged parallel to one another and at a mutual distance which is not greater than five times the grid dimension of the plate perforation.

3. Headbox according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of Guide surfaces (33) parallel to the direction of travel of the sieve and adjoining the second perforated plate (29) is arranged.

4. Headbox according to claims 1 to 3, characterized in that a third perforated plate (35) is provided with openings (37) which are larger than those (27, 31) of the other perforated plates (15, 29), and that the Openings (37) of the third perforated plate (35) are aligned with those (27) of the first perforated plate (15), but are offset from the openings (31) of the second perforated plate (29) in between. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1124 802; Swedish Patent No. 109 005; French Patent No. 1273 789; U.S. Patent Nos. 2,737,087, 2,344,281, 1889819.