DE202007003440U1

DE202007003440U1 - Paper mill former has headbox discharging via vortex generator zone to progressively converging outlet

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Publication number: DE202007003440U1
Application number: DE202007003440U
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: FI20065196A0; FI20065196L

Abstract

A paper mill has a headbox discharging a fiber suspension to a nozzle first section with vortex generators (120). The nozzle converges from the vortex generator to the outlet lip. The suspension is subject to continual and uniform acceleration from leaving the vortex generator until reaching the outlet nozzle lip.

Description

Die Erfindung betrifft einen Former der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 definierten Art.The The invention relates to a former in the preamble of claim 1 defined type.

Bei der in der Papier- bzw. Kartonmaschine erfolgenden Herstellung von Papier bzw. Karton aus wässriger Holzfasersuspension (Stoff) wird die Blattbildung durch Entwässerung der Suspension im Former durch ein Blattbildungssieb bzw. durch Blattbildungssiebe hindurch eingeleitet. Die Fasern der Suspension bleiben zufallsorientiert auf dem Blattbildungssieb oder zwischen den sich gemeinsam bewegenden Blattbildungssieben zurück.at the production of paper or board machines Paper or cardboard from aqueous Wood fiber suspension (fabric) is the sheet formation by drainage the suspension in the former through a sheet forming screen or through Sheet forming screens introduced therethrough. The fibers of the suspension stay random on the forming wire or between the co-moving sheet forming screens back.

Je nach Qualität der herzustellenden Bahn werden verschiedenartige Faserstoffarten eingesetzt. Die Menge, in der den verschiedenen Faserstoffen Wasser entzogen werden kann, um eine Bahn guter Qualität zu erzielen, ist von zahlreichen Faktoren abhängig, wie zum Beispiel von der angestrebten Bahn-Flächenmasse, der Konstruktionsgeschwindigkeit der Maschine und dem gewünschten Gehalt an Feinstoffen, Fasern und Füllstoffen im Endprodukt.ever after quality The produced web are various types of pulp used. The amount in which the different pulps water can be withdrawn in order to achieve a good quality track is of numerous Factors dependent, such as the desired web basis weight, the design speed the machine and the desired one Content of fines, fibers and fillers in the final product.

In der Blattbildungseinheit, d.h. im Former kommen Vorrichtungen verschiedenen Typs zum Einsatz, wie zum Beispiel Foilleisten, Saugkästen, Umlenkwalzen, Saugwalzen und Walzen mit offener Oberfläche, die man in unterschiedlichen Formationen und Reihenfolgen angeordnet hat mit dem Ziel, Menge, Zeit und Ort des abgehenden Wassers bei der Blattbildung zu optimieren. Die Herstellung der Papierbahn ist insofern immer noch teils Kunst, teils Wissenschaft als ein einfach so schnell wie möglich erfolgendes Entwässern durchaus nicht zum qualitativ besten Endprodukt führt. Mit anderen Worten, die Herstellung eines erstklassigen Endprodukts speziell mit hohen Geschwindigkeiten ist eine Funktion der Entwässerungsquantität, der Entwässerungsart, der Dauer der Entwässerung und der Stelle der Entwässerung.In the sheet forming unit, i. In the former, devices come different Type used, such as foilleists, suction boxes, guide rollers, Suction rolls and rollers with open surface, which are available in different Formations and orders arranged with the aim of quantity, To optimize the time and place of outgoing water during foliation. The production of the paper web is still partly art, partly science as simply as possible Drain definitely does not lead to the best quality end product. With In other words, the production of a first-class end product especially at high speeds is a function of the dewatering quantity, the type of drainage, the duration of the drainage and the place of drainage.

Soll beim Übergang zu höheren Produktionsgeschwindigkeiten die Qualität des Endprodukts erhalten bleiben oder verbessert werden, kommt es oft zu unvorhergesehenen Problemen, als deren Folge entweder zur Gewährleistung gleicher Qualität die Produktionsmenge gesenkt oder die angestrebte Qualität zugunsten einer größeren Produktionsmenge geopfert werden muss.Should at the transition to higher Production speeds maintain the quality of the final product stay or be improved, it often comes to unforeseen Problems, as a consequence either to ensure the same quality, the production volume lowered or the desired quality in favor of a larger production volume must be sacrificed.

In WO 2004/018768 ist ein Doppelsiebformer beschrieben, bei dem der aus dem Stoffauflauf austretende Stoffstrahl in einen von Formiersieben gebildeten Einlaufspalt gelenkt wird. Der zwischen den Sieben befindlichen zu bildenden Bahn wird in wenigstens zwei aufeinander folgenden Entwässerungszonen Wasser entzogen. Wenigstens ein Teil der ersten Entwässerungszone wird von einem stationären Formierschuh gebildet, von dessen gekrümmter Fläche das eine Formiersieb gestützt wird. Die gekrümmte Fläche hat Löcher, über die an die zwischen den Sieben laufende zu bildende Bahn ein Vakuum gelegt werden kann. In der ersten Entwässerungszone wird die zwischen den Sieben laufende zu bildende Bahn einer pulsationsfreien (druckstoßfreien) Entwässerung unterzogen. Auf diese erste, pulsationsfreie Entwässerungszone folgt eine zweite von quergerichteten Entwässerungsleisten gebildete pulsierende Entwässerungszone.In WO 2004/018768 describes a twin-wire former in which the emerging from the headbox jet of material formed in one of Formiersieben Inlet gap is directed. The one between the seven to be formed web is in at least two consecutive dewatering zones Deprived of water. At least part of the first dewatering zone is from a stationary Forming shoe formed, from the curved surface of which a Formiersieb is supported. The curved area has holes over that a vacuum to the web to be formed between the wires can be placed. In the first dewatering zone is the between the seven running web to be formed of a pulsation-free (pressure-free) drainage subjected. On this first, pulsation-free drainage zone followed by a second formed by transverse drainage strips pulsating Dewatering zone.

In WO 01/96657 ist ein Papiermaschinen-Stoffauflauf beschrieben. Der Stoffauflauf umfasst einen Verteiler, von dem aus die Fasersuspension über Rohrreihen in eine Zwischenkammer und von da weiter in einen Turbu lenzgenerator oder aber direkt aus dem Verteiler in den Turbulenzgenerator und über die Rohrreihen des Turbulenzgenerators in den Lippenraum und weiter aus dem Stoffauflauf heraus auf das Formiersieb geleitet wird. Der Turbulenzgenerator hat ein Fluidisierungselement, in dem die Fluidisierung in einem Schritt erfolgt, worauf die fluidisierte Strömung dann möglichst wenig Störungen ausgesetzt wird. Hinter dem Fluidisierungselement wird die Strömung dann bis zum Auslaufspalt ständig beschleunigt. Das Fluidisierungselement besteht aus einer im Turbulenzgenerator befindlichen Verbindung zweier Rohrbündel, bei der die Rohre mit dem kleineren Durchmesser an Rohre von größerem Durchmesser gefügt sind. Im Stoffströmungsweg entsteht somit eine stufenartige Erweiterung.In WO 01/96657 describes a paper machine headbox. Of the Headbox includes a distributor, from which the fiber suspension via rows of tubes in an intermediate chamber and from there into a Turbu lenzgenerator or directly from the distributor into the turbulence generator and over the Pipe rows of the turbulence generator in the lip space and on out of the headbox on the forming fabric is passed. Of the Turbulence generator has a fluidizing element, in which the fluidization in one step, whereupon the fluidized flow then preferably exposed to little interference becomes. After the fluidizing element, the flow is then constantly accelerated to the outlet gap. The fluidizing element consists of a turbulence generator located connection of two tube bundles, in which the tubes with the smaller diameter are joined to pipes of larger diameter. In the material flow path thus creates a step-like expansion.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden dem Stand der Technik gemäße Einzellösungen kombiniert, die zusammen einen überraschenden Effekt bei den Eigenschaften der zu bildenden Bahn bewirken.at the solution according to the invention are the The prior art combined individual solutions, which together make a surprising Effect on the properties of the web to be formed.

Die Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Formers sind im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 zusammengestellt.The Main features of the former according to the invention are summarized in the characterizing part of claim 1.

Die übrigen kennzeichnenden Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.The remaining characteristic Features of the invention will become apparent from the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Former hat einen Stoffauflauf, bei dem sich der Stoffströmungsweg hinter dem Turbulenzgenerator des Stoffauflaufs stufenlos verengt, wobei der Stoffstrom hinter dem Turbulenzgenerator bis hin zum Auslaufspalt des Lippenraums des Stoffauflaufs eine gleichmäßige, ununterbrochene Beschleunigung erfährt. Untersuchungen haben ergeben, dass ein solcher Stoffauflauf eine hochfeste Bahn liefert. Außerdem, so hat man festgestellt, bessern sich die Festigkeitswerte noch weiter, wenn die Blende am Ende des Lippenraums des Stoffauflaufs entfernt wird. Die Entwässerung auf dem Doppelsiebabschnitt des Formers wiederum stellt sowohl konstruktionsmäßig als auch verfahrenstechnisch eine Kombination aus zwei Entwässerungselementen dar.The former according to the invention has a headbox in which the material flow path behind the turbulence generator of the headbox narrows steplessly, wherein the material flow experiences a uniform, uninterrupted acceleration behind the turbulence generator up to the outlet gap of the lip space of the headbox. Research has shown that such a headbox provides a high strength web. In addition, it has been found that the strength values improve even further when the panel is removed at the end of the headbox lip space. The drainage on the twin-wire section of the shaper like derum represents both design and procedural a combination of two drainage elements.

Das erste Entwässerungselement besteht aus einem stationären, mit einem durchbrochenen gekrümmten Deckel versehenen Formierschuh, an welchem zur Regulierung und Verstärkung der Entwässerung Vakuum zur Wirkung gebracht werden kann. Der Formierschuh ist so konstruiert, dass die Entwässerung gleichzeitig durch beide über den gekrümmten Deckel des Formierschuhs laufende Formiersiebe hindurch ungehindert erfolgen kann. Der Deckel des Formierschuhs liefert einen im Wesentlichen konstanten Entwässerungsdruck nach der Formel P = T/R, worin: P = Druck der zwischen den über den Formierschuh laufenden Formiersieben befindlichen Flüssigkeit, T = Spannung des äußeren Siebes und R = Krümmungsradius des stationären Formierschuhs. Bezweckt wird, dass der Formierschuh selbst dann keine pulsierende Entwässerung bewirkt, wenn die Entwässerung durch Vakuum verstärkt wird. Man kann sich den Formierschuh als einen mit offener Fläche versehenen Bogen einer „stationären Walze" vorstellen. Der Deckel weist einen großen Anteil an offener Fläche auf und steht über seine Öffnungen, d.h. Durchbrüche mit der im Inneren des Formierschuhs befindlichen Vakuumkammer in Verbindung. Die im Deckel des Formierschuhs vorhandenen Öffnungen sind so geformt, dass eine pulsierende Entwässerung vermieden wird, die sich ja ergäbe, wenn die Öffnungen aus in Maschinenquerrichtung verlaufenden langgestreckten Schlitzen bestände. Zur Gewährleistung eines im Wesentlichen konstanten Druckes bestehen diese Öffnungen zum Beispiel aus Löchern, im Wesentlichen in Maschinenrichtung verlaufenden Schlitzen, wellenförmigen Schlitzen, in Maschinenrichtung verlaufenden erhabenen Kontaktflächen zum Stützen der Bespannung oberhalb des Schuhdeckels usw. Die Löcher können in ihrem Querschnitt rund, quadratisch, elliptisch oder polygonal gestaltet sein.The first drainage element consists of a stationary, with a broken curved Covered forming shoe, on which for the regulation and reinforcement of the drainage Vacuum can be brought to action. The forming shoe is like that constructed that drainage simultaneously through both over the curved one Lid of Formierschuhs ongoing Formiersiebe through unhindered can be done. The lid of the forming shoe provides a substantially constant drainage pressure according to the formula P = T / R, where: P = pressure between the over the Forming shoe current Formiersieben located liquid, T = tension of the outer screen and R = radius of curvature of the stationary Forming shoe. The purpose is that the forming shoe even then no pulsing drainage causes when the drainage is amplified by vacuum. One can think of the forming shoe as having an open area Introducing the bow of a "stationary roller" Lid has a large Proportion of open area up and over his openings, i.e. breakthroughs with the vacuum chamber inside the forming shoe Connection. The openings in the lid of the forming shoe are shaped to avoid pulsating drainage would be yes, if the openings of elongate slots extending in the cross-machine direction stocks. To guarantee a substantially constant pressure exist these openings for example, from holes, substantially in the machine direction slots, undulating slots, in the machine direction extending raised contact surfaces for Support the clothing above the shoe cover, etc. The holes can be in their cross-section round, square, elliptical or polygonal designed be.

Das zweite Entwässerungselement besteht aus einem pulsierenden Entwässerungsgerät, das auf der anderen Seite der Formiersiebe angeordnete, in Maschinenquerrichtung verlaufende stationäre und durch Schlitze voneinander getrennte Entwässerungsleisten umfasst. In Verbindung mit den stationären Leisten kann Vakuum zur Anwendung gebracht werden, das über die Schlitze, die zwischen den Leisten vorhanden sind, auf die zwischen den Formiersieben befindliche Fasersuspension wirkt. In die Schlitze zwischen den stationären Entwässerungsleisten können, auf der zu den stationären Entwässerungsleisten entgegengesetzten Seite der Formiersiebe, außerdem geregelt belastbare Entwässerungsleisten angeordnet werden. Mit diesen regulierbaren Entwässerungsleisten wird die auf die Bahn wirkende Pulsation weiter verstärkt.The second drainage element consists of a pulsating drainage device on the other side the Formiersiebe arranged, extending in the cross machine direction stationary and comprising drainage strips separated by slots. In Connection with the stationary Moldings can be brought to the application of vacuum, which over the Slots, which are present between the strips, on the between the forming fabric located fiber suspension acts. In the slots between the stationary ones Drainage strips can, on to the stationary one drainage strips opposite side of the forming fabrics, also controlled resilient Drainage strips arranged become. With these adjustable drainage strips is on the orbit acting pulsation further amplified.

Mit dem pulsationsfreien Formierschuh lässt sich auch einer sehr nassen Bahn Wasser entziehen, ohne dass die Bahnstruktur zerstört wird, weil ja auf der Ablaufseite des stationären Formierschuhs keine Vakuumspitze auftritt. So erfolgt also in der Anfangsphase der Blattbildung im Former keine Zerstörung des vom Stoffauflauf gelieferten homogenen Suspensionsstrahls. In der Anfangsphase der Blattbildung wird der aus dem Stoffauflauf kommende Suspensionsstrahl lediglich möglichst schnell und störungsfrei „beruhigt". Durch das an den Formierschuh zu legende Vakuum wird eine hochintensive Entwässerung erzielt, und durch Regulierung des Vakuumniveaus kann auf die Verteilung des Wasserentzugs auf die Ober- und Unterseite der Bahn Einfluss genommen werden, sodass sich u.a. die Feinstoffverteilung zwischen Ober- und Unterseite der Bahn und die Symmetrie der Bahn in Z-Richtung unter Kontrolle halten lassen.With The pulsation-free forming shoe can also be a very wet Drain water without destroying the railway structure, because yes on the discharge side of the stationary Formierschuhs no vacuum tip occurs. Thus, in the initial phase of leaf formation occurs in Shaper no destruction of the from the headbox supplied homogeneous suspension jet. In the Initial phase of sheet formation is coming from the headbox Suspension jet only as possible fast and trouble-free "calms down" Forming shoe to be placed vacuum will be a high-intensity drainage achieved, and by regulation of the vacuum level can be applied to the distribution of dehydration on the top and bottom of the web influence be taken, so u.a. the fine matter distribution between Top and bottom of the web and the symmetry of the web in the Z direction keep under control.

Infolge der hohen Entwässerungskapazität des pulsationsfreien Formierschuhs ist die Möglichkeit gegeben, die Stoffdichte der auf den Doppelsiebabschnitt übergehenden Bahn im Hinblick auf das herzustellende Endprodukt zu optimieren. Der Stoffauflauf kann mit einer unter dem Normalen liegenden Stoffdichte und mit größerem Auslaufspalt als gewöhnlich gefahren werden. Durch die niedrigere Auslaufstoffdichte wird die Formation der zu bildenden Bahn verbessert.As a result the high drainage capacity of the pulsation-free Forming shoe is the possibility given, the consistency of the passing on the twin-wire section Optimize web with regard to the final product to be produced. The headbox may have a lower than normal consistency and with larger outlet gap as usual be driven. Due to the lower outlet density, the Formation of the web to be formed improved.

Der Radius und die in Maschinenrichtung gemessene Länge des pulsationsfreien Formierschuhs können je nach Einsatzzweck innerhalb sehr weiter Grenzen verändert werden. Der stationäre Formierschuh kann auch aus mehreren Bogen (teilen) bestehen, zum Beispiel derart, dass der Schuhradius auf der Eingangsseite am größten ist und sich dann wie bei einem spiraligen Bogen zur Ausgangsseite hin progressiv verkürzt. In diesem Fall ist der Entwässerungsdruck über den Formierschuh nicht mehr konstant, aber dennoch weiterhin pulsationsfrei. Die Möglichkeit, den Radius auf beide vorgenannten Weisen und die Schuhlänge zu verändern, bedeutet, dass sich die pulsationsfreie Entwässerung relativ leicht für die jeweilige Anwendung passend einrichten lässt.Of the Radius and the length of the pulsation-free forming shoe measured in the machine direction can each be be changed within a very wide range according to purpose. The stationary one Forming shoe can also consist of several sheets (divide), for Example such that the shoe radius is greatest on the input side and then progressively towards the exit side as in a spiral arc shortened. In this case, the drainage pressure is above the Forming shoe no longer constant, but still pulsation-free. The possibility, Changing the radius in both the above ways and the shoe length means that the pulsation-free drainage relatively easy for the appropriate application can be set up appropriately.

Die in der pulsationsfreien Entwässerungszone „gekühlte" Bahn wird der pulsierenden Entwässerungszone mit einem Trockengehalt zugeführt, bei dem sich durch pul sierende Entwässerung die Formation der Bahn verbessern lässt. Ihre Festigkeitseigenschaften erhält die Bahn hauptsächlich in der pulsationsfreien Entwässerungszone, wonach dann in der pulsierenden Entwässerungszone die Festigkeit der Bahn nicht mehr erheblich beeinträchtigt wird.The in the pulsation-free dewatering zone "cooled" web becomes the pulsating dewatering zone supplied at a dry content, in which the formation of the web is caused by pulping dehydration can be improved. Their strength properties, the web receives mainly in the pulsation-free drainage zone, then in the pulsating dewatering zone the strength of the Rail is no longer significantly affected.

In einer Kombination aus pulsationsfreier und pulsierender Entwässerungszone lassen sich das Gleichgewicht von Formation und Retention besser regeln und die Festigkeitseigenschaften der Bahn optimieren.In a combination of pulsation-free and pulsating dewatering zone can be better regulate the balance of formation and retention and optimize the strength properties of the web.

Besonders gut eignet sich die erfindungsgemäße Lösung für die Herstellung solcher Papier- bzw. Kartonsorten, von denen gute Festigkeitseigenschaften verlangt werden. Zu diesen Sorten gehören u.a. die Außenverpackungskartons. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht den Einsatz billigerer Rohstoffe ohne Beeinträchtigung der Bahnfestigkeit.Especially the solution according to the invention is well suited for the production of such paper or Types of cardboard requiring good strength properties. These varieties include i.a. the outer packaging cartons. The solution according to the invention enables the Use of cheaper raw materials without impairing the web strength.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.in the The invention will now be described with reference to the accompanying drawings described.

1 zeigt in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Former in der Seitenansicht, 1 shows a schematic representation of a former according to the invention in side view,

2 zeigt einen schematischen Schnitt eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs, 2 shows a schematic section of a head box according to the invention,

3 zeigt in Vergrößerung das vordere Ende des Doppelsiebabschnitts des Formers von 1, und 3 shows in enlargement the front end of the twin wire section of the former of 1 , and

4 zeigt die Bahnfestigkeit als Funktion des Zugfestigkeitsverhältnisses bei der Lösung gemäß dem Stand der Technik und bei der erfindungsgemäßen Lösung. 4 Figure 10 shows the web strength as a function of the tensile strength ratio in the solution according to the prior art and in the solution according to the invention.

Der in 1 gezeigte Former umfasst eine erste Siebschlaufe 11 und eine zweite Siebschlaufe 21. Die erste 11 und die zweite 21 Siebschlaufe bilden zusammen den Doppelsiebabschnitt T, an dessen vorderem Ende die Siebe 11, 21 von den Walzen 12, 22 geführt einen Stoffeinlaufspalt G bilden, und an dessen hinterem Ende die Siebe 11, 21 voneinander getrennt werden. Aus dem Stoffauflauf 100 wird der Fasersuspensionsstrahl in den von den Sieben 11, 21 gebildeten Spalt G in Richtung auf das ersten Sieb 11 zu eingetragen.The in 1 Former shown comprises a first wire loop 11 and a second wire loop 21 , The first 11 and the second 21 Sieve loop together form the twin-wire section T, at the front end of the sieves 11 . 21 from the rollers 12 . 22 made a Stoffeinlaufspalt G form, and at the rear end of the sieves 11 . 21 be separated from each other. From the headbox 100 the fiber suspension jet will be in the of the sieves 11 . 21 formed gap G in the direction of the first sieve 11 too registered.

Am Doppelsiebabschnitt T sind zwei hintereinander befindliche Entwässerungszonen Z1, Z1 ausgebildet.At the Twin-wire section T are two consecutive drainage zones Z1, Z1 formed.

Die erste Entwässerungszone Z1 besteht aus dem ersten Formierschuh 30, der einen mit Durchbrüchen versehenen, gegen die Innenfläche des zweiten Siebes 21 zu liegenden kommenden Deckel hat. Der erste Formierschuh 30 ist an eine (in der Figur nicht dargestellte) Vakuumquelle angeschlossen, sodass auf die Bahn durch die Durchbrüche des Deckels des ersten Formierschuhs 30 hindurch eine Vakuumwirkung gerichtet wird. Weiter ist der erste Formierschuh 30 so eingerichtet, dass die in den Spalt G des Doppelsiebabschnitts T auf das erste Sieb 11 gelangende Fasersuspension nicht auf den vorderen Rand des ersten Formierschuhs 30 trifft, sondern hinter diesem vorderen Rand in den Deckelbereich des ersten Formierschuhs 30 gelenkt wird. Am vorderen Rand des ersten Formierschuhs 30 wird der Fasersuspension somit kein Wasser entzogen. Der erste Formierschuh 30 bewirkt eine pulsationsfreie Entwässerung der zwischen den Sieben 11, 21 befindlichen Fasersuspension. Mit dem ersten Formierschuh 30 kann der Fasersuspension reichlich Wasser entzogen werden.The first dewatering zone Z1 consists of the first forming shoe 30 , which has an apertured, against the inner surface of the second screen 21 has to lying next cover. The first forming shoe 30 is connected to a (not shown in the figure) vacuum source, so that on the web through the openings of the lid of the first Formierschuhs 30 through a vacuum effect is directed. Next is the first forming shoe 30 arranged so that in the gap G of the twin wire section T on the first sieve 11 fiber suspension does not reach the front edge of the first forming shoe 30 but behind this front edge into the lid area of the first forming shoe 30 is steered. At the front edge of the first forming shoe 30 the fiber suspension is thus deprived of water. The first forming shoe 30 causes a pulsation-free drainage between the seven 11 . 21 located fiber suspension. With the first forming shoe 30 The fiber suspension can be deprived of plenty of water.

Die zweite Entwässerungszone Z2 besteht aus stationären und geregelt belastbaren, in Maschinenquerrichtung verlaufenden Entwässerungsleisten 41, 43. Die stationären Entwässerungsleisten 41 sind innerhalb des ersten Siebes 11 an dessen Innenfläche anliegend angeordnet, und zwischen diesen Leisten sind Schlitze 42 ausgebildet, über die zur Entwässerung der zwischen dem ersten Sieb 11 und dem zweiten Sieb 21 befindlichen, bereits teilweise gebildeten Bahn Vakuum an diese gelegt werden kann. Innerhalb des zweiten Siebes 21 sind an den zwischen den stationären Entwässerungsleisten 41 befindlichen Schlitzen 42 regulierbare und gegen die Innenfläche des zweiten Siebes 21 belastete Entwässerungsleisten 43 angeordnet. Die Entwässerungs leisten 41, 43 bewirken eine pulsierende Entwässerung der zwischen den Sieben 11, 21 befindlichen Fasersuspension. In dieser stark pulsierenden zweiten Entwässerungszone Z2 kann die Formation der zu bildenden Bahn verbessert werden.The second dewatering zone Z2 consists of stationary and controlled loadable, running in the cross machine direction drainage 41 . 43 , The stationary drainage strips 41 are within the first sieve 11 arranged on the inner surface fitting, and between these strips are slots 42 designed to drain over between the first sieve 11 and the second sieve 21 located, already partially formed web vacuum can be placed on them. Inside the second sieve 21 are at the between the stationary drainage strips 41 located slots 42 adjustable and against the inner surface of the second screen 21 loaded drainage strips 43 arranged. The drainage afford 41 . 43 cause a pulsating drainage between the seven 11 . 21 located fiber suspension. In this strongly pulsating second dewatering zone Z2, the formation of the web to be formed can be improved.

Der Doppelsiebabschnitt T endet an der im Inneren der Siebschlaufe angeordneten Saugumlenkwalze 23, an deren Saugsektor 23a die Trennung des ersten Siebes 11 vom zweiten Sieb 21 erfolgt. Die gebildete Bahn W geht an der Abnahmestelle im Saugsektor 23a der Saugumlenkwalze 23 auf das zweite Sieb 21 über und wird von diesem getragen in der Maschine weitertransportiert.The twin-wire section T terminates at the suction deflection roller arranged in the interior of the wire loop 23 , at the suction sector 23a the separation of the first sieve 11 from the second sieve 21 he follows. The formed web W goes to the take-off point in the suction sector 23a the Saugumlenkwalze 23 on the second sieve 21 over and is transported by this transported in the machine.

2 zeigt einen erfindungsgemäßen Stoffauflauf 100 im Schnitt. Der Stoffauflauf hat einen Verteiler 110, einen Turbulenzgenerator 120 und einen am Auslaufspalt 131 endenden Lippenraum 130. Der Turbulenzgenerator 120 hat ein vom Verteiler 110 ausgehendes erstes Rohrbündel 121, ein daran anschließendes zweites Rohrbündel 122 und ein auf dieses folgendes drittes Rohrbündel 123. Die Rohrbündel 121, 122, 123 bestehen je aus mehreren Reihen von Einzelrohren, von denen in 2 drei übereinander angeordnete Reihen dargestellt sind. Die einzelnen Rohre A1, A2, A3 des ersten Rohrbündels 121 fügen sich an die entsprechenden Rohre B1, B2, B3 des zweiten Rohrbündels 122 und diese wiederum gehen in die entsprechenden Rohre C1, C2, C3 des dritten Rohrbündels 123 über. 2 shows a headbox according to the invention 100 on average. The headbox has a distributor 110 , a turbulence generator 120 and one at the outlet gap 131 ending lip space 130 , The turbulence generator 120 has one from the distributor 110 outgoing first tube bundle 121 , a subsequent second tube bundle 122 and an ensuing third tube bundle 123 , The tube bundles 121 . 122 . 123 each consist of several rows of single tubes, of which in 2 three superimposed rows are shown. The individual tubes A1, A2, A3 of the first tube bundle 121 join the corresponding tubes B1, B2, B3 of the second tube bundle 122 and these in turn go into the corresponding tubes C1, C2, C3 of the third tube bundle 123 above.

Das erste Rohrbündel 121 hat eine Länge von wenigstens 150 mm, und der Innendurchmesser Φ1 der einzelnen Rohre A1, A2, A3 des ersten Rohrbündels 121 ist kleiner als der Innendurchmesser Φ2 der einzelnen Rohre B1, B2, B3 des zweiten Rohrbündels 122, der im Bereich 20–40 mm liegt. Das Verhältnis der Innendurchmesser Φ2/Φ1 der Einzelrohre des zweiten und des ersten Rohrbündels liegt im Bereich 1,1–4,0. Die Übergangsstellen der Einzelrohre des ersten Rohrbündels 121 ins zweite Rohrbündel 122 bilden jeweils eine Fluidisierungsstelle, an der sich der Strömungsweg sprunghaft erweitert. Die Höhe h der sprunghaften Erweiterung der Fluidisierungsstelle beträgt (Φ2 – Φ1)/2 und muss mindestens ebenso groß wie die durchschnittliche Faserlänge, bevorzugt aber größer sein. Die Höhe h der sprunghaften Erweiterung liegt somit im Bereich 1–12 mm, bevorzugt im Bereich 1–6 mm. Die mittlere Faserlänge beträgt je nach verwendeter Stoffart typisch 1–3 mm.The first tube bundle 121 has a length of at least 150 mm, and the inner diameter Φ1 of the individual tubes A1, A2, A3 of the first tube bundle 121 is smaller than the inner diameter Φ2 of the individual tubes B1, B2, B3 of the second tube bundle 122 which is in the range 20-40 mm. The ratio of the inner diameter Φ2 / Φ1 of the individual tubes of the second and the first tube bundle is in the range 1.1-4.0. The transition points of the individual tubes of the first tube bundle 121 into the second tube bundle 122 each form a fluidization point at which the flow path widens suddenly. The height h of the sudden expansion of the fluidization point is (Φ2 - Φ1) / 2 and must be at least as large as the average fiber length, but preferably greater. The height h of the sudden expansion thus lies in the range 1-12 mm, preferably in the range 1-6 mm. The average fiber length is typically 1-3 mm, depending on the type of fabric used.

Das zweite Rohrbündel 122 bildet ein auf die Fluidisierungsstelle folgendes Mischungsrohrbündel, dessen Länge maximal 50 mm beträgt. Das dritte Rohrbündel 123 bildet das Transformier-Rohrbündel, wo sich der Querschnitt der Rohre C1, C2, C2 von der Rund- in die Quadratform ändert und sich die Querschnittsfläche dieser Rohre C1, C2, C3 gleichzeitig verringert. Der Innendurchmesser der vorderen Enden der Einzelrohre C1, C2, C3 des dritten Rohrbündels 123 ist gleich dem Innendurchmesser der Rohre B1, B2, B3 des zweiten Rohrbündels 122, sodass an der Verbindungsstelle keine Stufe entsteht. Die hinteren Enden der Rohre C1, C2, C3 des dritten Rohrbündels 123 münden mit quadratischem Querschnitt in den Lippenraum 130. Das dritte Rohrbündel 123 hat eine Länge von maximal 200 mm. Im vorderen Teil des Lippenraums 130 sind Lamellen 141, 142 angeordnet, die sich mit ihren Stirnflächen so an die an ihrer Stirnseite quadratischen Rohre C1, C2, C3 des dritten Rohrbündels 123 des Turbulenzgenerators 120 fügen, dass an der Verbindungsstelle keine Stufe entsteht. Der Lippenraum 130 hat eine Länge von 100–800 mm, sodass den aus den Rohren C1, C2, C3 des dritten Rohrbündels 123 austretenden Teilströmen genügend Zeit bleibt, sich zu vermischen ohne dass jedoch eine erneute Flockenbildung erfolgt.The second tube bundle 122 forms a mixture tube bundle following the fluidization point whose length is a maximum of 50 mm. The third tube bundle 123 forms the transforming tube bundle, where the cross section of the tubes C1, C2, C2 changes from the round to the square shape and the cross-sectional area of these tubes C1, C2, C3 simultaneously decreases. The inner diameter of the front ends of the individual tubes C1, C2, C3 of the third tube bundle 123 is equal to the inner diameter of the tubes B1, B2, B3 of the second tube bundle 122 so that no step is created at the junction. The rear ends of the tubes C1, C2, C3 of the third tube bundle 123 open with square cross section in the lip space 130 , The third tube bundle 123 has a maximum length of 200 mm. In the front part of the lip area 130 are slats 141 . 142 arranged, with their faces so on the square at its front side tubes C1, C2, C3 of the third tube bundle 123 of the turbulence generator 120 add that no step is created at the junction. The lip room 130 has a length of 100-800 mm, so that from the tubes C1, C2, C3 of the third tube bundle 123 leaving enough time to mix, but without re-flocculation occurs.

Die Fasersuspension gelangt aus dem Verteiler 110 über das erste Rohrbündel 121 an die zwischen erstem 121 und zweitem 122 Rohrbündel befindlichen Fluidisierungsstelle, wo sich der Strömungsweg stufenartig erweitert. Hinter der Fluidisierungsstelle erfolgt im zweiten Rohrbündel 122 ein Mischen der Fasersuspension. Aus dem zweiten Rohrbündel 122 wird die Suspension in das dritte Rohrbündel 123 geleitet, wo die Suspensionsströmung in dem sich verengenden Strömungsweg eine gleichmäßige Beschleunigung erfährt. Danach gelangt der Suspensionsstrom ans vordere Ende des Lippenraums 130, wo die konischen Lamellen 141, 142 den Lippenraum in Abteilungen unterteilen. Der Lippenraum 130 einschließlich der Lamellen 141, 142 bildet gleichfalls einen sich verengenden Strömungsweg, wo sich der Suspensionsstrom gleichmäßig ständig beschleunigt und sich schließlich aus dem Auslaufspalt 131 in den von den Formiersieben gebildeten Stoffeinlaufspalt ergießt. Am Ende des Lippenraums 130 wird im Allgemeinen eine Blende 151 zur Regelung des Faserorientierungsprofils der Bahn eingesetzt. Die Blende 151 bewirkt eine starke Drosselung des Suspensionsstrahls des Stoffauflaufs, was sich im Hinblick auf die Bahnfestigkeit negativ auswirkt. Bevorzugt ist der Lippenraum 130 des Stoffauflaufs so konzipiert, dass er keine strömungsdrosselnde Blende 151 aufweist.The fiber suspension comes out of the distributor 110 over the first tube bundle 121 to the one between the first 121 and second 122 Tube bundle located fluidization, where the flow widens stepwise. Behind the Fluidisierungsstelle takes place in the second tube bundle 122 a mixing of the fiber suspension. From the second tube bundle 122 the suspension is in the third tube bundle 123 where the suspension flow experiences uniform acceleration in the narrowing flow path. Thereafter, the suspension flow reaches the front end of the lip space 130 where the conical slats 141 . 142 divide the lip space into sections. The lip room 130 including the slats 141 . 142 also forms a narrowing flow path, where the suspension flow constantly uniformly accelerates and finally from the outlet gap 131 pours into the fabric inlet gap formed by the forming fabrics. At the end of the lip room 130 generally becomes an aperture 151 used to control the fiber orientation profile of the web. The aperture 151 causes a strong throttling of the suspension jet of the headbox, which has a negative effect on the web strength. The lip space is preferred 130 of the headbox designed so that it does not have a flow restricting orifice 151 having.

Fluidisierung bedeutet, dass die Eigenschaften der Suspensionsströmung den Strömungseigenschaften von Wasser angeglichen werden. Die im Suspensionsstrom enthaltenen Fasern, Füllstoffe und Feinstoffe verhalten sich dann wie eine Wasserströmung. Die Faserflocken werden bei der Fluidisierung zerteilt.fluidization means that the properties of the suspension flow the flow characteristics be adjusted by water. The contained in the suspension stream Fibers, fillers and Fines then behave like a stream of water. The Fiber flakes are broken up during fluidization.

3 zeigt in Vergrößerung das vordere Ende des Doppelsiebabschnitts T des Formers von 1. Sichtbar sind der Stoffauflauf 100, der Stoffeinlaufspalt G des Doppelsiebabschnitts T und der stationäre Formierschuh 30. Der Formierschuh 30 hat einen gekrümmten, an der Innenfläche des zweiten Formiersiebes 21 anliegenden Deckel 31 mit einem vorderen Rand 33 und einem hinteren Rand 34. Der Deckel 31 hat eine von Durchbrüchen 32 gebildete offene Fläche. Diese Durchbrüche 32 können aus Löchern, Schlitzen o. dgl. bestehen. Unter dem Deckel 31 herrscht, in der Figur durch den Pfeil P angedeutet, Vakuum, mit dem der zwischen den Sieben 11, 21 befindlichen Suspension Wasser entzogen wird. Der Deckel 31 ist so mit Durchbrüchen 32 versehen, dass er eine große offene Fläche von bevorzugt 50–90% hat, und die Bahn infolge der Form und/oder Anordnung der Durchbrüche keinen Druckimpulsen ausgesetzt wird. An der Bahn kann es zu Druckimpulsen kommen falls das über den Deckel 31 laufende Formiersieb 11, 21 nicht gleichmäßig über den gesamten Bereich des Deckels 31 abgestützt ist. Druckimpulse werden vermieden, wenn die Durchbrüche aus Löchern oder aus im Wesentlichen in Maschinenrichtung verlaufenden Schlitzen bestehen. Falls die Durchbrüche 32 aus Löchern bestehen, sind diese bevorzugt im Deckel 31 schräg gegen die Bewegungsrichtung S der über den Deckel 31 laufenden Siebe 11, 21 gerichtet, sodass das Wasser besser in sie geleitet wird. Der Winkel α zwischen den Mittelachsen der Löcher 32 und der Tangente der Außenfläche des Deckels 31 liegt im Bereich von 30–60 Grad. Der Deckel 31 ist so gekrümmt, dass sein Krümmungsradius R im Bereich von 1–5 m liegt. Der Umschlingungs- oder Deckungswinkel des ersten Siebes 11 im Bereich des Deckels beträgt 3–45 Grad, bevorzugt 5–30 Grad. Die Länge L des Deckels 31 in Maschinenrichtung beträgt 200–1000 mm. Das Vakuumniveau des Formierschuhs 30 beträgt bevorzugt 1–30 kPa. Der Deckel 31 kann auch aus mehreren Teilen mit jeweils verschiedenem Krümmungsradius R zusammengesetzt sein. Durch Veränderung des Krümmungsradius R des Deckels 31 des Formierschuhs und/oder des am Formierschuh 30 wirkenden Vakuums P und/oder der Formierschuhlänge L können Menge und Verteilung des am Formierschuh der Bahn entzogenen Wassers reguliert werden. 3 shows in enlargement the front end of the twin wire section T of the former of 1 , Visible are the headbox 100 , the cloth inlet gap G of the twin-wire section T and the stationary forming shoe 30 , The forming shoe 30 has a curved, on the inner surface of the second Formiersiebes 21 fitting lid 31 with a front edge 33 and a rear edge 34 , The lid 31 has one of breakthroughs 32 formed open area. These breakthroughs 32 can consist of holes, slits o. The like. Under the lid 31 prevails, indicated in the figure by the arrow P, vacuum, with which the between the seven 11 . 21 suspension is withdrawn water. The lid 31 is so with breakthroughs 32 provided that it has a large open area of preferably 50-90%, and the web due to the shape and / or arrangement of the apertures is not exposed to pressure pulses. At the web there may be pressure pulses if that over the lid 31 running forming fabric 11 . 21 not even over the entire area of the lid 31 is supported. Pressure pulses are avoided if the apertures are holes or slits substantially in the machine direction. If the breakthroughs 32 consist of holes, these are preferably in the lid 31 obliquely against the direction of movement S over the lid 31 running sieves 11 . 21 directed so that the water is better fed into it. The angle α between the center axes of the holes 32 and the tangent of the outer surface of the lid 31 is in the range of 30-60 degrees. The lid 31 is curved so that its radius of curvature R is in the range of 1-5 m. The wrapping or covering angle of the first sieve 11 in the area of the lid is 3-45 degrees, preferably 5-30 degrees. The length L of the lid 31 in the machine direction is 200-1000 mm. The vacuum level of the forming shoe 30 is preferably 1-30 kPa. The lid 31 can also be composed of several parts, each with a different radius of curvature R. By changing the radius of curvature R of the lid 31 of the forming shoe and / or the forming shoe 30 acting vacuum P and / or the Formierschuhlänge L can be regulated amount and distribution of extracted from the forming shoe of the web water.

4 zeigt die Bahnfestigkeit als Funktion des Zugfestigkeitsverhältnisses bei der Lösung gemäß dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung. Die Kurve mit der Bezugszahl 1 zeigt die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbare Festigkeit, die Kurve mit der Bezugszahl 2 die mit der Lösung nach dem Stand der Technik erzielbare Festigkeit. Wie ersichtlich, wird mit der erfindungsgemäßen Lösung eine höhere Bahnfestigkeit erreicht als mit der Lösung nach dem Stand der Technik. 4 Figure 10 shows the web strength as a function of the tensile strength ratio in the solution according to the prior art and according to the invention. The curve with the reference number 1 shows the achievable with the inventive solution strength, the curve with the reference number 2 the achievable with the solution of the prior art strength. As can be seen, a higher web strength is achieved with the solution according to the invention than with the solution according to the prior art.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist am Anfang des Doppelsiebabschnitts nur ein Formierschuh vorhanden; es können jedoch auch mehrere solche Formierschuhe, zum Beispiel mit verschiedenen Vakuumniveaus, eingesetzt werden.at the embodiment shown in the drawings is at the beginning of Twin wire section only one forming shoe available; it can, however also several such forming shoes, for example with different ones Vacuum levels are used.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform besteht die zweite Entwässerungszone Z2 des Doppel siebabschnitts T aus stationären 41 und aus geregelt belastbaren 43 Entwässerungsleisten. Die zweite Entwässerungszone Z2 kann jedoch auch ausschließlich aus stationären Entwässerungsleisten 41 bestehen. Die stationären Entwässerungsleisten 41 können für die auf ihnen gleitenden Siebe einen geraden Laufweg bilden. Mit dem in den Schlitzen 42 zwischen den stationären Entwässerungsleisten 41 herrschenden Vakuum wird der Laufweg der Siebe an den besagten Schlitzen 42 geringfügig abgelenkt, wodurch eine pulsierende Entwässerung der zwischen den Formiersieben befindlichen Bahn erreicht wird. Die stationären Entwässerungsleisten 41 können auch so angeordnet werden, dass sie für die auf ihnen gleitenden Siebe einen gekrümmten Laufweg bilden. Die Entwässerungsleisten 41 bilden dabei also kleine Winkel von etwa 0,5–2 Grad miteinander. Durch eine solche Anordnung wird eine verstärkte pulsierende Entwässerung der zwischen den Formiersieben über die Entwässerungsleisten laufenden Bahn erzielt. In beiden Fällen lässt sich die Pulsationswirkung noch verstärken, wenn sowohl stationäre 41 als auch geregelt belastbare 43 Entwässerungsleisten eingesetzt werden.In the embodiment shown in the drawings, the second dewatering zone Z2 of the double screen section T consists of stationary ones 41 and regulated from resilient 43 Drainage strips. However, the second dewatering zone Z2 can also be made exclusively from stationary dewatering strips 41 consist. The stationary drainage strips 41 can make a straight path for the sieves sliding on them. With that in the slots 42 between the stationary drainage strips 41 prevailing vacuum is the path of the sieves at the said slots 42 slightly deflected, whereby a pulsating dewatering of the web located between the Formiersieben is achieved. The stationary drainage strips 41 may also be arranged to form a curved pathway for the sieves sliding on them. The drainage strips 41 thus form small angles of about 0.5-2 degrees with each other. Such an arrangement achieves enhanced pulsatile drainage of the web passing between the forming fabrics via the dewatering strips. In both cases, the pulsation effect can be enhanced even if both stationary 41 as well as fixed resilient 43 Drainage strips are used.

In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lösung kann, werden mehrlagige Produkte hergestellte, auch ein Mehrschicht-Stoffauflauf eingesetzt werden.In Connection with the solution according to the invention can, are produced multi-layer products, even a multi-layer headbox be used.

Vorangehend wurden lediglich einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, und für den Fachmann ist offenkundig, dass diese im Rahmen der Patentansprüche in vielfältiger Weise modifiziert werden können.foregoing have only been some preferred embodiments of the invention described, and for It is obvious to the person skilled in the art that these are within the scope of the patent claims in many different ways can be modified.

Claims

Former to be used in paper or board machines, comprising: - a first wire loop ( 11 ) and a second wire loop ( 21 ) having a twin-wire section (T) with a front end where the forming fabrics ( 11 . 21 ) form a narrowing material inlet gap (G), and a rear end, where the forming fabrics ( 11 . 21 ), form, - a headbox ( 100 ) with a turbulence generator ( 120 ), a lip space ( 130 ) and an outlet gap ( 131 ), from which the fiber suspension jet is introduced into said gap (G), and - has at least two successive drainage zones (Z1, Z2) on the twin-wire section (T), and wherein - the first dewatering zone (Z1) of the twin-wire section (T ) of at least one stationary first forming shoe arranged at the front end of the twin-wire section (T) ( 30 ), one against the inner surface of the second screen ( 21 ) lying curved, with breakthroughs ( 32 ) provided lids ( 31 ) and through the breakthroughs ( 32 ) is acted upon by acting vacuum (P), wherein the openings ( 32 ) consist of holes or slits extending substantially in the machine longitudinal direction, and those between the forming fabrics ( 11 . 21 ) of the twin wire section (T) located fiber suspension in the region of the first Formierschuhs ( 30 ) is subjected to essentially pulsation-free dewatering, - the rear, second dewatering zone (Z2) of the twin-wire section of stationary, cross-machine direction dewatering strips (FIG. 2) resting against the other side of the twin-wire section (US Pat. 41 ) with slots in between ( 42 ) is formed, the between the Formiersieben ( 11 . 21 ) of the twin-wire section, using the stationary dewatering strips (US Pat. 41 ) and with the help of vacuum (P) in the area of stationary drainage ( 41 ) is subjected to a pulsating drainage, characterized in that on the turbulence generator ( 120 ) of the headbox ( 100 ) following flow path in the headbox is continuously narrowed, wherein the fiber suspension flow behind the turbulence generator ( 120 ) right up to the outlet gap ( 131 ) of the lip space ( 130 ) of the headbox ( 100 ) a constant and even Acceleration experiences.

Shaper according to claim 1, characterized in that the turbulence generator ( 120 ) of the headbox ( 100 ) has a fluidization site where fluidization is performed in a single step.

Former according to claim 2, characterized in that at the junction between the first ( 121 ) and the second ( 122 ) Tube bundle of the turbulence generator ( 120 ) there is a stepwise expanding flow path forming the fluidization site.

A former according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the second dewatering zone (Z2) of the twin-wire section (T) also has controlled resilient drainage strips ( 43 ) located on the to the stationary drainage strips ( 41 ) opposite side of the twin wire section (T) at the between the stationary drainage strips ( 41 ) slots ( 42 ) are arranged.

Shaper according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the apertures ( 32 ) of the lid ( 31 ) of the pulsation-free drainage causing forming shoe ( 30 ), constitutes 50-90 percent of the total area of the lid.

Former according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the lid ( 31 ) of the pulsation-free drainage causing forming shoe ( 30 ) holes ( 32 ) so obliquely against the direction of the Formieriebes ( 11 . 21 ) are arranged such that the angle (α) between the central axes of the holes ( 32 ) and the tangent of the outer surface of the lid ( 31 ) Is 30-60 degrees.

Shaper according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the radius of curvature (R) of the cover ( 31 ) of the pulsation-free drainage causing forming shoe ( 30 ) Is 1-5 m.