DE19917053A1

DE19917053A1 - Stock inlet for papermaking has structured turbulence generators with different distributions to maintain a homogenous high speed suspension flow and prevent the formation of stripes in the paper

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Publication number: DE19917053A1
Application number: DE1999117053
Authority: DE
Inventors: Karl-Aloys Buetefisch; Hans Bippes; Ulf Habermalz
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-11-02

Abstract

In the production of paper, a suspension (3) of fibers with water is delivered from a stock inlet at an equal pressure over a working width (6) and arrival height to be pressed in a working direction (5). Through turbulence, the suspension retains a homogenous character and is delivered in a flat stream (11) with acceleration in the working direction (5) to reduce the arrival height. Through turbulence, the suspension retains a homogenous character and is delivered in a flat stream (11) with acceleration in the working direction (5) to reduce the arrival height. In the flow direction (5), a second turbulence generator acts on the suspension (3) downstream of the first turbulence generator, with different distributions. The two turbulence generators can be followed downstream by a third and fourth turbulence generator, with different distributions from the others. At least one turbulence generator has a distribution with a time difference in the suspension flow (3). The fiber suspension flow (3) is allowed to mix over the working width (6) and laying height between the turbulence generators. The turbulence in the suspension (3) is generated so that the eddies lie generally at right angles to the laid suspension height. The fiber suspension is distributed over the working width by the turbulence generators, with different height distributions at each generator. An Independent claim is included for an assembly of a stock inlet where, in the ante-chamber (7), a turbulence generator and a further turbulence generator is downstream of the first in the flow direction (5) across the working width (6) and the laying height and with a different distribution from the first. Preferred Features: The turbulence generators are formed by rods (8), arranged in rows (9) across the working width (6). At least one drive gives a turbulence generator an action with a different timing. The turbulence generators can be blades in the walls which determine the suspension flow, across the working width.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Papier, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for producing Paper, according to the preamble of claim 1 and on one Device for performing such a method according to the Preamble of claim 7.

Bei der Papierherstellung wird eine stark verdünnte wässrige Suspension von Zellulosefasern und Füllstoffen auf ein Sieb ausgebracht und durch Entzug des Wassers in eine feste Schicht überführt. Der Teil einer Vorrichtung zur Herstellung von Papier, der die Fasersuspension in einer Breite von bis zu 10 m und einer Dicke von ca. 10 mm bei einer typischer Geschwindig keit von 10 m/s auf das Sieb ausbringt, wird Stoffauflauf genannt. Die Vorgänge, die sich im Stoffauflauf abspielen, beeinflussen wesentliche die Qualität des hergestellten Papiers. A heavily diluted aqueous solution is used in papermaking Suspension of cellulose fibers and fillers on a sieve spread and by withdrawing the water into a solid layer transferred. The part of a device for the production of Paper that contains the fiber suspension in a width of up to 10 m and a thickness of approx. 10 mm at a typical speed at a speed of 10 m / s, the headbox becomes called. The processes that take place in the headbox significantly affect the quality of the paper produced.

Es ist ein bekanntes Problem bei der Papierherstellung, daß das hergestellte Papier bei größeren Produktionsgeschwindigkeiten ausgeprägte regelmäßige Längsstreifen aufweist. Beim Auftreten dieser Längsstreifen muß die Produktionsgeschwindigkeit redu ziert werden, oder das hergestellte Papier ist von minderer Qualität, wenn es nicht aufwendig veredelt wird. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Vermeidung der Längsstreifen auch bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten.It is a known problem in papermaking that manufactured paper at higher production speeds has pronounced regular vertical stripes. When it occurs this vertical stripe must reduce the production speed be decorated, or the paper produced is inferior Quality if it is not elaborately refined. The present Invention is also concerned with avoiding the vertical stripes at higher production speeds.

Der übliche Aufbau eines Stoffauflaufs bekannter Vorrichtungen zur Herstellung von Papier weist im Anschluß an ein seitliches Zuführrohr einen Verteiler auf, dessen Querschnitt sich von der Zuführseite aus verjüngt, damit trotz der seitlichen Zuführung der Druck der strömenden Suspension in dem Verteiler über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung gleich ist. An den Verteiler schließt sich eine Vorkammer an, in die die Faser suspension bei bekannten Vorrichtungen für die Papierherstellung durch eine Lochplatte eintritt. Die Lochplatte hat die doppelte Funktion, die zusammen mit der Querschnittsverjüngung des Ver teilers die Strömungsgeschwindigkeit der Fasersuspension über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung zu vergleichmäßigen und Turbulenzen in der Suspension zu erzeugen, um die Suspension homogen zu halten. Die von einer Lochplatte hervorgerufenen Carnot-Stöße führen aber zu einer grob strukturierten Turbulenz verteilung, die nicht aufgrund einer Vermischung benachbarter Strömungsbereiche bereits nach kurzer Zeit wieder verschwindet. Vielmehr setzt sich die Turbulenz über die Vorkammer bis in den Bereich einer Düse hinein fort, in der die Fasersuspension durch eine Abnahme der Auflaufhöhe beschleunigt wird, bis sie als Freistrahl auf das Sieb hin austritt. Die bekannten Steifen bei dem mit bekannten Vorrichtungen hergestellten Papier sind mit der Ausbildung der Lochplatte korreliert, so daß es bekannt ist, daß die Streifen im Zusammenhang mit den Turbulenzen der Suspen sion in dem Stoffauflauf stehen. Es sind daher verschiedene Maßnahmen versucht worden, die Struktur dieser Turbulenzen zu beeinflussen. Die an der Lochplatte entstehende grobskalige Turbulenz kann aber beispielsweise nicht beliebig durch eine feinere Verteilung der Löcher in der Lochplatte in Richtung auf eine feinskaligen Turbulenz verändert werden, weil bei feineren Löchern die Gefahr besteht, daß sich diese durch die Fasern in der Suspension zusetzen. Auch bekannte Versuche, durch der Lochplatte nachgeschaltete Führungselemente für die Suspension die negativen Auswirkungen der in der Lochplatte entstehenden Turbulenzen auf die Papierqualität zu beseitigen, sind im wesentlichen erfolglos geblieben.The usual structure of a headbox of known devices for the production of paper points to a side Feed pipe on a distributor, the cross section of which differs from that Feed side from tapered, despite the side feed the pressure of the flowing suspension in the distributor via the total working width of the device is the same. To the The distributor is followed by a prechamber into which the fiber suspension in known devices for papermaking enters through a perforated plate. The perforated plate has double Function that, together with the cross-sectional taper of Ver divides the flow rate of the fiber suspension to even out the entire working width of the device and create turbulence in the suspension to create the suspension to keep homogeneous. Those caused by a perforated plate Carnot impacts lead to a roughly structured turbulence distribution that is not due to a mix of neighboring Flow areas disappear again after a short time. Rather, the turbulence continues through the antechamber Area of a nozzle into which the fiber suspension passes a decrease in the run-up height is accelerated until it is considered Free jet emerges on the sieve. The well-known stiffeners at the paper made with known devices are with correlated the formation of the perforated plate so that it is known that the stripes in connection with the turbulence of the Suspen stand in the headbox. So they are different Measures have been attempted to structure the turmoil influence. The coarse-scale that is created on the perforated plate However, turbulence cannot be caused arbitrarily by, for example finer distribution of the holes in the perforated plate towards a fine-scale turbulence can be changed because of finer Holes there is a risk that this through the fibers in add to the suspension. Also known attempts through which Perforated plate downstream guide elements for the suspension the negative effects of those arising in the perforated plate To eliminate turbulence on paper quality, remained essentially unsuccessful.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sind beispiels weise aus der EP 0 769 586 A2 bekannt. Hier wird durch Erzeugung von zur Arbeitsrichtung axialen Wirbeln versucht, eine Wechsel wirkung zwischen benachbarten Bereichen der Turbulenz hervor zurufen, die letztlich einen Zerfall der grobskaligen Turbulenz struktur bewirkt. Auch hier wird aber in der Praxis beobachtet, daß sich Streifen bei dem hergestellten Papier zeigen, deren Anzahl und Anordnung mit der Anzahl und Anordnung der axialen Wirbel korreliert ist.A method according to the preamble of claim 1 and one Device according to the preamble of claim 7 are an example as known from EP 0 769 586 A2. Here is through generation from swirling axially to the working direction tried a change effect between adjacent areas of turbulence shout, which ultimately disintegrates the coarse-scale turbulence structure causes. Here, too, it is observed in practice that that streaks appear in the paper produced, the Number and arrangement with the number and arrangement of the axial Vertebra is correlated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 aufzuzeigen, mit denen die Streifenbildung bei der Herstellung von Papier tatsächlich vermieden werden kann, so daß größere Produktionsleistungen bei hoher Qualität des hergestellten Papiers möglich werden.The invention is therefore based on the object of a method according to the preamble of claim 1 and a device according to to indicate the preamble of claim 7, with which the Banding actually occurs in the manufacture of paper can be avoided, so that larger production capacities at high quality of the paper produced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method with the Features of claim 1 and a device with the features of claim 7 solved.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 6, vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung in den Unteransprüchen 8 bis 10 dargelegt.Advantageous embodiments of the method are in the Subclaims 2 to 6, advantageous embodiments of the Device set out in the subclaims 8 to 10.

Bei den Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Papier nach dem Stand der Technik werden die zur Homogenisierung der Fasersuspension notwendigen Turbulenzen mit einer bestimmten Verteilung über die von der Arbeitsbreite und der Auflaufhöhe aufgespannte Fläche überzeugt. Anschließend wird nur noch ver sucht, die Turbulenzen so zu beeinflussen, daß sie die Papier qualität nicht stören. Bei der Erfindung hingegen wird ver hindert, daß sich überhaupt räumlich und zeitlich fixierte Längsstrukturen in der Fasersuspension ausbilden, die sich dann bei dem hergestellten Papier als Längsstreifen wiederfinden. Hierzu wird die wegen der Zusetzungsgefahr notwendigerweise grobskalig erfolgende Erzeugung der Turbulenzen mit mindestens einer anderen Verteilung wiederholt. Hierdurch werden die zunächst erzeugten grobskaligen Turbulenzen aufgelöst. Es wird aber auch die Ausbildung neuer grobskaliger Turbulenzen ver hindert, da die alten grobskaligen Turbulenzen als Störungen bei der Ausbildung der neuen Turbulenzen fortbestehen. Das Ziel der Streifenvermeidung bei dem hergestellten Papier ist sicher erreicht, wenn Turbulenzen, die zur Homogenisierung der Faser suspension gerade ausreichend sind, spätestens beim Austritt der Suspension als Freistrahl aus der Düse des Stoffauflaufs in stochastischer Verteilung vorliegen.In the processes and apparatus for making paper according to the state of the art for homogenizing the Fiber suspension necessary turbulence with a certain Distribution over the of the working width and the run-up height spanned surface is convincing. Then only ver seeks to affect the turmoil so that it is the paper do not disturb quality. In the invention, however, ver prevents them from being fixed in space and time at all Form longitudinal structures in the fiber suspension, which then in the paper produced as a vertical stripe. This is necessary because of the risk of clogging Generate turbulence with at least rough scale repeated in another distribution. This will make the initially generated large-scale turbulence resolved. It will but also the formation of new coarse-scale turbulence prevents because of the old coarse-scale turbulence as disruptions the formation of the new turmoil persists. The goal of Streak avoidance in the paper produced is safe reached when turbulence leads to the homogenization of the fiber suspension are just sufficient, at the latest when the Suspension as a free jet from the headbox nozzle stochastic distribution.

In einer ersten konkreten Ausführungsform sind die zur Turbulenzerzeugung verwendeten Turbulenzerzeuger Stäbe von insbesondere prismatischer Form, die parallel zueinander und bezüglich ihrer Breite quer zu der Arbeitsrichtung der Vor richtung ausgerichtet sind. Dabei können die Stäbe in mehreren in der Arbeitsrichtung hintereinander angeordneten Reihen vorgesehen sein, wobei möglichst jede der Reihen eine andere Verteilung über die Arbeitsbreite aufweist. Hinter der Mehrzahl der Reihen von Stäben mit den unterschiedlichen Verteilungen weist die Strömung rasch eine feinskalige und stochastische Verteilung der Turbulenz auf, die die Qualität des hergestellten Papiers nicht zu beeinträchtigen vermag.In a first specific embodiment, the Turbulence generators used rods from especially prismatic shape, parallel to each other and with respect to their width transverse to the working direction of the front direction. The rods can be in several rows arranged one behind the other in the working direction be provided, where possible each of the rows a different Distribution across the working width. Behind the majority the rows of bars with different distributions the flow quickly shows a fine-scale and stochastic Distribution of turbulence based on the quality of the manufactured Paper can not affect.

Das Prinzip der Lochplatten der bekannten Stoffaufläufe von Vor richtungen zur Herstellung von Papier kann auch bei der Erfin dung beibehalten werden, wenn beispielsweise zwei Lochplatten hintereinander vorgesehen sind, von denen mindestens eine quer zu der Arbeitsrichtung periodisch oder stochastisch verschoben wird. Bevorzugt sind Relativverschiebungen zwischen zwei Loch platten über einen Weg, der dem 1,5fachen Lochdurchmesser entspricht. Die mittlere Geschwindigkeit der Verschiebung sollte dabei etwa 0,1.V.D/(2.A) betragen, wobei V die Aus trittsgeschwindigkeit der Fasersuspension aus der Düse angibt, D ihr Lochdurchmesser ist und A der Abstand der beiden Lochwände ist. Bei einer Ausführungsform des Stoffauflaufs mit quer zu der Arbeitsrichtung angeordneten verschieblichen Blendenplatten mit in Richtung der Arbeitsbreite nebeneinander angeordneten streifenförmigen Blenden entspricht D der Breite der Blenden.The principle of the perforated plates of the well-known headboxes from Vor Directions for the production of paper can also be found at the Erfin tion can be retained if, for example, two perforated plates are provided in series, at least one of which is transverse periodically or stochastically shifted to the working direction becomes. Relative displacements between two holes are preferred plates over a path that is 1.5 times the hole diameter corresponds. The average speed of the shift should be about 0.1.V.D / (2.A), where V is the off indicates the rate at which the fiber suspension emerges from the nozzle, D is their hole diameter and A is the distance between the two hole walls is. In one embodiment of the headbox with transverse to the Movable diaphragm plates arranged with the working direction arranged side by side in the direction of the working width strip-shaped panels correspond to D the width of the panels.

Bei aufeinanderfolgenden Lochwänden oder Reihen von Stäben hat die strömende Fasersuspension zwischen den Turbulenzerzeugungen Gelegenheit, sich über die von der Arbeitsbreite und der Auf laufhöhe aufgespannte Fläche zu vermischen, so daß benachbarte Turbulenzen besonders leicht miteinander überlagert werden können, um letztlich eine feinskalige Turbulenzverteilung zu erreichen. Es ist aber auch möglich, die strömende Fasersuspen sion über die Turbulenzerzeugungen hinweg in der Arbeitsbreite zu unterteilen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von Lamellen erfolgen. Dann sind die Turbulenzerzeugung mit unterschiedlicher Verteilung über die Auflaufhöhe vorzunehmen, was beispielsweise durch entsprechend angeordnete Turbulenzerzeuger an der Wandung der Lamellen erfolgen kann.With successive perforated walls or rows of bars the flowing fiber suspension between the turbulence generation Opportunity to find out about the working width and the on to mix the spanned surface so that neighboring Turbulence can be superimposed particularly easily can ultimately to a fine-scale turbulence distribution to reach. But it is also possible to use the flowing fibers sion across the turbulence generation in the working width to divide. This can be done using slats, for example respectively. Then the turbulence generation is different Make distribution over the run-up height, for example what by appropriately arranged turbulence generators on the wall the slats can be done.

Die Maßnahmen zur Turbulenzerzeugung, bzw. die Turbulenzerzeuger bei dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung weisen in der Regel einen so großen Strömungswiderstand für die Fasersuspen sion auf, daß er zur Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwin digkeit der Fasersuspension über die Arbeitsbreite ausreichend ist, d. h. eine zusätzliche Lochwand oder dgl. im Übergangs bereich zwischen dem Verteiler und der Vorkammer kann entfallen. Dabei wird durch den Aufbau des Strömungswiderstands über meh rere hintereinander erzeugte Turbulenzen bei der Erfindung von vornherein das Entstehen sehr starker Turbulenzen, die sich nur sehr langsam auflösen, verhindert. Bei der Erfindung wird viel mehr über einen längeren Zeitraum, bzw. über einen größeren Bereich der Vorkammer in der Arbeitsrichtung hinweg eine wieder holte Erzeugung von schwächeren Turbulenzen vorgenommen, die insgesamt den nötigen Strömungswiderstand hervorrufen und die Fasersuspension homogen halten, die sich aber nicht in den uner wünschten Längsstreifen bei dem hergestellten Papier widerspiegeln.The measures for turbulence generation, or the turbulence generator in the new method and the new device in the Usually such a large flow resistance for the fiber muscles sion on that it to equalize the flow rate sufficient fiber suspension over the working width is, d. H. an additional perforated wall or the like in the transition the area between the distributor and the prechamber can be omitted. The structure of the flow resistance over meh tere turbulence generated in succession in the invention of from the outset the emergence of very strong turbulence, which only dissolve very slowly, prevented. There is a lot in the invention more over a longer period, or over a larger one Area of the antechamber in the working direction again fetched generation of weaker turbulence overall cause the necessary flow resistance and the Keep fiber suspension homogeneous, but not in the un wanted vertical stripes in the paper produced reflect.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen 3 näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigtThe invention is described in the following using exemplary embodiments 3 explained and described in more detail. It shows

Fig. 1 einen schematisierten Längsschnitt durch einen Stoff auflauf einer Vorrichtung zur Herstellung von Papier in Richtung der Arbeitsbreite und der Arbeitsrichtung des Stoffauflaufs, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a headbox of a device for the production of paper in the direction of the working width and the working direction of the headbox,

Fig. 2 einen Längsschnitt in Richtung der Arbeitsrichtung und der Auflaufhöhe durch einen Teil einer konkreten Aus führungsform eines Stoffauflaufs in Richtung der Arbeitsrichtung und der Auflaufhöhe, Fig. 2 is a longitudinal section in the direction of the working direction and the run-up height of part of a concrete form imple mentation of a headbox in the direction of the working direction and the run-up height,

Fig. 3 einen Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt durch eine andere konkrete Ausführungsform eines Stoffauflaufs, Fig. 3 is a Fig. 2 corresponding longitudinal section through another concrete embodiment of a headbox,

Fig. 4 einen senkrecht zu Fig. 3 verlaufenden Querschnitt durch ein Detail des Stoffauflaufs gemäß Fig. 4, Fig. 4 is a perpendicular to Fig. 3 extending cross-section through a detail of the headbox of FIG. 4,

Fig. 5 einen Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch eine weitere prinzipielle Ausführungsform des Stoffauflaufs bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Papier, Fig. 5 is a Fig. 1 corresponding longitudinal section through a further basic embodiment of the headbox in a device for production of paper,

Fig. 6 einen Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform des Stoffauflaufs und Fig. 6 is a Fig. 1 corresponding longitudinal section through a comparison with FIG. 1 modified embodiment of the headbox and

Fig. 7 einen Fig. 4 entsprechenden Querschnitt durch ein Detail einer gegenüber den Fig. 3 und 4 abgewan delten Ausführungsform des Stoffauflaufs. Fig. 7 is a Fig. 4 corresponding cross-section through a detail of a compared to FIGS . 3 and 4 modified embodiment of the headbox.

In Fig. 1 ist schematisch ein sogenannter Stoffauflauf 1 einer hier nicht weiter dargestellten Vorrichtung zur Herstellung von Papier dargestellt. In den Stoffauflauf 1 tritt über ein Zuführ rohr 2 eine wässrige Fasersuspension 3 ein. Die wässrige Faser suspension 3 gelangt zunächst in einen Verteiler 4, der die bezüglich einer Arbeitsrichtung 5 des Stoffauflaufs 1 von der Seite kommende Fasersuspension 3 über die gesamte Arbeitsbreite 6 des Stoffauflaufs 1 verteilt. Diese Arbeitsbreite kann je nach der zugrundeliegenden Vorrichtung zur Herstellung von Papier durchaus bis zu 10 m betragen und ist hier auch bezüglich des Verkleinerungsmaßstabs der Abbildung stark gekürzt wieder gegeben. Der Querschnitt des Verteilers 4 verjüngt sich mit zunehmender Entfernung von dem Zuleitungsrohr 2, damit die strömende Fasersuspension 4 über die gesamte Arbeitsbreite 6 den gleichen Druck aufweist, wenn sie in eine Vorkammer 7 eintritt. Dabei wirkt der sich verjüngende Querschnitt des Verteilers 4 mit einem Strömungswiderstand zusammen, der von Stäben 8 hervor gerufen wird, die im Eingangsbereich der Vorkammer 7 in mehreren hintereinander angeordneten Reihen nebeneinander angeordnet sind. Dabei erstrecken sich die Stäbe 8 mit ihrer Haupterstreckungs richtung quer zu der Arbeitsbreite 6 und der Arbeitsrich tung 5, und sie weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Breite in der Richtung der Arbeitsbreite 6 etwa dreimal so groß ist wie seine Tiefe in der Arbeitsrichtung 5. Die Verteilung der Stäbe in den einzelnen Reihen 9, in denen sie quer zu der Arbeitsrichtung 5 nebeneinander angeordnet sind, ist zwar ansich immer gleich, doch sind die Verteilungen gegen einander versetzt, so daß keine der Verteilungen dieselbe Anordnung quer zu der Arbeitsrichtung 5 aufweist. Die Stäbe 8 sorgen nicht nur dafür, daß ein Strömungswiderstand ausgebildet wird, der eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwin digkeit der Fasersuspension 3 über die gesamte Arbeitsbreite 6 ermöglicht, sondern sie sorgen auch für Turbulenzen in der Fasersuspension 3, so daß diese homogen gehalten wird. Mit anderen Worten, die erzeugten Turbulenzen verhindern, daß sich irgendwo in dem Stoffauflauf 1 Fasern aus der Fasersuspension absetzen. Die Turbulenzen, die von der ersten Reihe 9 der Stäbe 8 erzeugt werden, weisen eine grobskalige Struktur auf, sie werden jedoch von den nachfolgenden Reihen 9 der Stäbe 8 feinskalige aufgespalten. Dabei entstehen keine neuen grobska ligen Strukturen, da die anfänglichen Turbulenzen dies durch ihren wenn auch eingeschränkten Fortbestand verhindern. Hinter den Stäben 6 liegt eine Verteilung der erzeugten Turbulenzen vor, die feinskalig und stochastisch ist. Aus der Vorkammer 7 gelangt die Fasersuspension 3 dann in eine Düse 10, in der durch eine Verringerung der Auflaufhöhe die Fasersuspension 3 beschleunigt wird, bis sie in einem Freistrahl 11 aus der Düse 10 austritt. Mit dem Freistrahl 11 wird die Fasersuspension 3 auf einem Sieb für die weitere Verarbeitung abgelegt.In Fig. 1, a so-called headbox 1 of a device for producing paper, not shown here, is shown schematically. An aqueous fiber suspension 3 enters the headbox 1 via a feed tube 2 . The aqueous fiber suspension 3 first passes into a distributor 4 that distributes the regard to a working direction 5 of the headbox 1 coming from the side of fiber suspension 3 over the entire working width 6 of the headbox. 1 Depending on the underlying device for the production of paper, this working width may well be up to 10 m and is also shown here in a greatly shortened form in relation to the reduction scale of the figure. The cross section of the distributor 4 tapers with increasing distance from the feed pipe 2 so that the flowing fiber suspension 4 has the same pressure over the entire working width 6 when it enters a prechamber 7 . The tapering cross section of the distributor 4 interacts with a flow resistance which is caused by rods 8 which are arranged next to one another in a plurality of rows arranged one behind the other in the entrance area of the prechamber 7 . The rods 8 extend with their main extension direction transverse to the working width 6 and the working direction 5 , and they each have a rectangular cross section, the width of which in the direction of the working width 6 is approximately three times as large as its depth in the working direction 5 . The distribution of the bars in the individual rows 9 , in which they are arranged next to one another transversely to the working direction 5 , is in itself always the same, but the distributions are offset from one another, so that none of the distributions has the same arrangement transversely to the working direction 5 . The rods 8 not only ensure that a flow resistance is formed which enables a uniform distribution of the flow speed of the fiber suspension 3 over the entire working width 6 , but they also ensure turbulence in the fiber suspension 3 so that it is kept homogeneous. In other words, the turbulence generated prevents fibers from settling anywhere in the headbox 1 from the fiber suspension. The turbulence generated by the first row 9 of the bars 8 has a coarse-scale structure, but is split up by the subsequent rows 9 of the bars 8 in a fine-scale structure. No new large-scale structures are created, as the initial turbulence prevents this through their continued existence, albeit with restrictions. Behind the bars 6 is a distribution of the turbulence generated, which is fine-scale and stochastic. The fiber suspension 3 then passes from the pre-chamber 7 into a nozzle 10 , in which the fiber suspension 3 is accelerated by reducing the run-up height until it emerges from the nozzle 10 in a free jet 11 . With the free jet 11 , the fiber suspension 3 is placed on a sieve for further processing.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht auf die Reihen 9 von prismati schen Stäben 8 einer konkreten Ausführungsform der Vorkammer 7 aus Richtung der Arbeitsbreite 6. Die Stäbe 8 erstrecken sich zwischen einer Unterplatte 13 und einer Oberplatte 14 der Vor kammer 7 über die gesamte Auflaufhöhe 12. Dabei sind sie in Vertiefungen in der Unterplatte und der Oberplatte eingesetzt und hieran durch Schrauben 15 fixiert. Die Abmessungen bei dem konkreten Ausführungsbeispiel betragen für die Stäbe 8 eine Gesamtlänge von 56 mm, eine Tiefe von 5 mm, eine Breite von 15 mm und einen Reihenabstand von Vorderkante zu Vorderkante von 14 mm, wobei insgesamt sieben Reihen 9 hintereinander angeordnet sind. Fig. 2 shows the side view of the rows 9 of prismatic rods 8 of a specific embodiment of the prechamber 7 from the direction of the working width 6th The rods 8 extend between a lower plate 13 and an upper plate 14 of the front chamber 7 over the entire run-up height 12th They are inserted in depressions in the lower plate and the upper plate and fixed there by screws 15 . The dimensions in the specific exemplary embodiment are for the rods 8 a total length of 56 mm, a depth of 5 mm, a width of 15 mm and a row spacing from the front edge to the front edge of 14 mm, a total of seven rows 9 being arranged one behind the other.

Fig. 3 und Fig. 4 skizzieren eine alternative Ausführungsform für den Eingangsbereich der Vorkammer 7, wobei die gezeigte Neigung der Unterplatte 13 und der Oberplatte 14 den tatsäch lichen Einbauverhältnissen entspricht, die insoweit in Fig. 2 nicht genau wiedergegeben sind. Zwischen der Unterplatte 13 und der Oberplatte 14 sind in der Arbeitsrichtung 5 parallel zuein ander angeordnete Lamellen 16 nebeneinander angeordnet, die die Fasersuspension in Richtung der Arbeitsbreite 6 gemäß Fig. 1 mehrfach unterteilen. Die Lamellen 16 weisen dabei auf ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von Vertiefungen 17 auf, die als Turbulenzerzeuger dienen. Dabei ist die Anordnung der Vertie fungen 17 in der Arbeitsrichtung 5 derart, daß sich im Zusam menspiel der verschiedenen neben- und hintereinander angeord neten Turbulenzerzeugungen eine stochastische Verteilung der Turbulenzen hinter den Lamellen 16 ergibt. Fig. 3 and Fig. 4 outline an alternative embodiment for the entrance area of the prechamber 7 , the inclination shown of the lower plate 13 and the upper plate 14 corresponds to the actual installation conditions, which are not exactly shown in Fig. 2. Between the lower plate 13 and the upper plate 14 in the working direction 5 parallel to each other arranged slats 16 are arranged side by side, which divide the fiber suspension in the direction of the working width 6 according to FIG. 1 several times. The slats 16 have a plurality of depressions 17 on their surface, which serve as turbulence generators. The arrangement of the recesses 17 in the working direction 5 is such that there is a stochastic distribution of the turbulence behind the fins 16 in the interplay of the various turbulence generators arranged side by side and one behind the other.

Der Querschnitt durch eine Lamelle 16 gemäß Fig. 4 verdeutlicht die Anordnung der Vertiefungen 17 in beiden Seitenflächen der Lamelle 16. Die Vertiefungen weisen hier jeweils eine Tiefe von etwa 5 mm auf. Die Vertiefungen sind kreisförmig mit einem Durchmesser von 12 mm. Der seitliche Abstand der Vertiefungen und ihr Abstand in der Arbeitsrichtung 5 beträgt von Zentrum zu Zentrum etwa das dreifache ihres Durchmessers.The cross section through a lamella 16 according to FIG. 4 illustrates the arrangement of the depressions 17 in both side surfaces of the lamella 16 . The depressions each have a depth of approximately 5 mm. The depressions are circular with a diameter of 12 mm. The lateral spacing of the depressions and their spacing in the working direction 5 is approximately three times their diameter from center to center.

In Fig. 5 ist in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs 1 dargestellt. Hier sind hinter einer Reihe 9 von Stäben 8 im Eingangsbereich der Vorkammer 7 zwei Lochwände 18 vorgesehen. Die Lochwände 18 weisen jeweils nebeneinander angeordnete Löcher 19 auf, deren Durchmesser D sei. Für die Lochwände 18 sind nicht näher dargestellte Antriebe vorgesehen, um die Lochwände 18 in Richtung von Doppelpfeilen 20 periodisch oder stochastisch hin und her zu bewegen. Dabei beträgt die Verschiebung in Richtung der Arbeitsbreite 6 jeweils das 1,5fache des Lochdurchmessers D. Die mittlere Geschwindigkeit der Verschiebung beträgt 0,1.V.D/(2.A), wobei V die Austritts geschwindigkeit des Freistrahls 11 der Fasersuspension 3 aus der Düse 10 ist und A der seitliche Abstand der Löcher 19 in den Lochwänden 18. Für jede der Lochwände 18 ist stromab eine Abstützwand 21 vorgesehen, die nur relativ wenige vertikale, d. h. in Richtung der Auflaufhöhe verlaufende Streben 22 aufweist. Die Abstützwände 21 nehmen die auf die Lochwände 18 in der Arbeitsrichtung 5 wirkenden Kräfte auf und stabilisieren die Unterplatte und die Oberplatte der Vorkammer 7 gegeneinander. Durch die sich über die Zeit verändernde Verteilung der sich an den Löchern 19 der Lochwände 18 ausbildenden Turbulenzen in der Fasersuspension 3 bilden sich keine Streifenmuster bei der Dich teverteilung der als Freistrahl 11 aus der Düse 10 austretenden Fasersuspension 3 über die Arbeitsbreite 6 aus, so daß das hergestellte Papier, ebenso wie auch bei den anhand der Fig. 1 bis 4 erläuterten Stoffaufläufen, besonders hochwertig ist.In Fig. 5 1 representation corresponding to a further alternative embodiment of a headbox 1 of the invention shown in Fig.. Here, two perforated walls 18 are provided behind a row 9 of rods 8 in the entrance area of the pre-chamber 7 . The hole walls 18 each have holes 19 arranged next to one another, the diameter of which is D. For the hole-walls 18 drives shown are not provided closer to the hole walls 18 in the direction of double arrows 20 to move periodically or stochastically back and forth. The shift in the direction of the working width 6 is 1.5 times the hole diameter D. The average speed of the shift is 0.1.VD / (2.A), where V is the exit speed of the free jet 11 of the fiber suspension 3 from the nozzle 10 and A is the lateral spacing of the holes 19 in the hole walls 18 . For each of the perforated walls 18 , a support wall 21 is provided downstream, which has only relatively few vertical struts 22 , ie struts 22 running in the direction of the run-up height. The support walls 21 absorb the forces acting on the perforated walls 18 in the working direction 5 and stabilize the lower plate and the upper plate of the prechamber 7 against one another. By getting over the time varying distribution of the forming of the holes 19 of the perforated walls 18 of turbulence in the fiber suspension 3, no stripe pattern in which like form density distribution of the exiting as a free jet 11 from the nozzle 10 the fiber suspension 3 over the working width 6, so that the paper produced, as well as in the case of the headboxes explained with reference to FIGS. 1 to 4, is of particularly high quality.

Der Stoffauflauf gemäß Fig. 6 weist gegenüber Fig. 1 zwei Abänderungen auf. Die erste Abänderung betrifft die Ausbildung des Verteilers 4. Der Verteiler 4 besteht hier aus einer Mehr zahl von Teilleitungen 23, in die das Zuführrohr 2 aufgespalten wird und die in die Vorkammer 7 stromauf der Reihen 9 von Stäben 8 einmünden. Dabei ist in jeder Teilleitung 23 ein Durchfluß steuerventil 24 vorgesehen, mit dessen Hilfe letztlich der Massendurchsatz des Stoffauflaufs 1 über die gesamte Arbeits breite 6 homogen eingestellt werden kann. Die Mündungen der Teilleitungen 23 in die Vorkammer 7 können je nach Ausgestaltung bereits Orte einer ersten Turbulenzerzeugung darstellen. Die zweite Modifikation des Stoffauflaufs in der Ausführungsform gemäß Fig. 6 betrifft die Anordnung der Stäbe 8 in den Reihen 9. Während gemäß Fig. 1 die Anordnung der Stäbe 8 in jeder einzelnen Reihe regelmäßig ist und nur die Reihen untereinander eine unregelmäßige Anordnung aufweisen, sind die Stäbe 8 in den Reihen 9 gemäß Fig. 6 jeweils mit ungeordneter Verteilung angeordnet. Darüberhinaus wäre vorstellbar, die Anordnung der Stäbe 8 in Reihen 9 überhaupt aufzugeben, um noch stärker zu betonen, daß die von den umströmten Stäben 8 erzeugten Turbulenzen in dem Massestrom eine möglichst stochastische Verteilung aufweisen sollen.The headbox according to FIG. 6 has two modifications compared to FIG. 1. The first modification concerns the formation of the distributor 4 . The distributor 4 here consists of a greater number of sub-lines 23 , into which the feed pipe 2 is split and which open into the prechamber 7 upstream of the rows 9 of rods 8 . In this case, a flow control valve 24 is provided in each sub-line 23 , with the help of which the mass flow rate of the headbox 1 can finally be set to a homogeneous width 6 over the entire working range. The outlets of the partial lines 23 into the pre-chamber 7 can, depending on the design, already represent locations of a first turbulence generation. The second modification of the headbox in the embodiment according to FIG. 6 relates to the arrangement of the bars 8 in the rows 9 . As shown in FIG. 1, the arrangement of the rods in each row is regularly 8 and only the rows with one another have an irregular arrangement, the rods 8 in the rows 9 are shown in FIG. 6 are arranged disorderly distribution. In addition, it would be conceivable to abandon the arrangement of the rods 8 in rows 9 at all in order to emphasize even more that the turbulence generated by the rods 8 flowing around should have a stochastic distribution in the mass flow as possible.

Fig. 7 zeigt einen alternative Ausgestaltung der Lamelle 16 gemäß den Fig. 3 und 4. Hier sind statt Vertiefungen in Erhöhungen 25 auf der Lamelle 16 vorgesehen. Diese wirken wie die Vertiefungen als Turbulenzerzeuger. Bei entsprechender Anordung mehrerer Reihen von Erhöhungen 25 hintereinander kann eine stochastische Verteilung der resultierenden Turbulenzen erreicht werden. FIG. 7 shows an alternative embodiment of the lamella 16 according to FIGS. 3 and 4. Here, instead of indentations, elevations 25 are provided on the lamella 16 . Like the depressions, these act as turbulence generators. With a corresponding arrangement of several rows of ridges 25 one after the other, a stochastic distribution of the resulting turbulence can be achieved.

Reference list

11

Stoffauflauf
Headbox

22nd

Zuführrohr
Feed pipe

33rd

Fasersuspension
Fiber suspension

44th

Verteiler
Distributor

55

Arbeitsrichtung
Working direction

66

Arbeitsbreite
Working width

77

Vorkammer
Antechamber

88th

Stab
Rod

99

Reihe
line

1010th

Düse
jet

1111

Freistrahl
Free jet

1212th

Auflaufhöhe
Run-up height

1313

Unterplatte
Lower plate

1414

Oberplatte
Top plate

1515

Schraube
screw

1616

Lamelle
Slat

1717th

Vertiefung
deepening

1818th

Lochwand
Perforated wall

1919th

Loch
hole

2020th

Doppelpfeil
Double arrow

2121

Abstützwand
Support wall

2222

Strebe
strut

2323

Teilleitung
Partial line

2424th

Durchflußsteuerventil
Flow control valve

2525th

Erhöhung
increase

Claims

1. Process for the production of paper, wherein an aqueous fiber suspension

- is distributed over a working width and a run-up height with even pressure,
- Prepressed by the pressure across the working width and the casserole height in one working direction while being kept homogeneous by turbulence generation
- Accelerated by reducing the run-up height in the working direction and spread as a flat free jet,

characterized in that in the working direction ( 5 ) downstream behind a first turbulence generation with a first distribution over the area spanned by the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ), at least a second turbulence generation with a different distribution over that of the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ) spanned area in the flowing fiber suspension ( 3 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that in the working direction ( 5 ) downstream behind the second turbulence generation with the second distribution at least a third and a fourth turbulence generation with other other distributions above that of the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ) spanned area in the flowing fiber suspension ( 3 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the turbulence with temporally variable distribution over the area of the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ) spanned area in the flowing fiber suspension ( 3 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the flowing fiber suspension ( 3 ) between the turbulence generation is given the opportunity to mix over the area spanned by the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the turbulence in the flowing fiber suspension ( 3 ) are generated so that they are predominantly perpendicular to the run-up height ( 12 ).

6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the flowing fiber suspension ( 3 ) over the Turbulenzerzeu conditions in the working width ( 6 ) is divided, the individual turbulence in the region of each part of the fiber suspension ( 3 ) in the run-up height ( 12 ) have different distributions.

7. Device for the production of paper according to one of claims 1 to 6, with a headbox for an aqueous fiber suspension, which comprises:

a distributor which distributes the fiber suspension with uniform pressure over a working width and a run-up height,
a prechamber into which the fiber suspension is pressed in one working direction by the pressure in the distributor transversely to the working width and the run-up height and in which turbulence generators are arranged in order to keep the flowing fiber suspension homogeneous, and
a nozzle in which the fiber suspension flowing through is accelerated by reducing the run-up height in the working direction and from which the fiber suspension is brought out as a flat free jet,

characterized in that in the antechamber ( 7 ) in the working direction ( 5 ) downstream behind a first arrangement of the turbulence generators with a first distribution over the area spanned by the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ) at least a second arrangement of Turbulence generators with a different distribution over the area spanned by the working width ( 6 ) and the run-up height ( 12 ) are provided.

8. The device according to claim 7, characterized in that the turbulence generators are rods ( 8 ) which are arranged in the direction of the working width rows ( 9 ).

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that that at least one drive is provided to at least one To change the distribution of turbulence generators over time.

10. The device according to claim 7, characterized in that the turbulence generators on the wall of extending in the working direction and the flowing fiber suspension in the working width dividing lamellae ( 16 ) are provided.