DE7306044U

DE7306044U - Headbox for a paper machine

Info

Publication number: DE7306044U
Application number: DE7306044U
Authority: DE
Original assignee: VOITH J GmbH
Current assignee: VOITH J GmbH
Priority date: 1973-02-17
Publication date: 1975-03-13

Description

Stoffauflauf für eine PapiermaschineHeadbox for a paper machine

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Papiermaschine mit einem Rohrverteiler und daran angeschlossenen Verteilerrohren, ferner mit einem zentralen, maschinenbreiten Strömungskanal, in den einerseits die Verteilerrohre einmünden und dem andererseits ein Bündel von auf den Austrittsspalt des Stoffauflaufs hin gerichteten wenigstens an ihren Einlassen teilweise zueinander konvergierenden Peinverteilerrohren nachgeschaltet ist, die mit den Verteilerrohren - in Seitenansicht gesehen - einen Winkel einschließen, wobei wenigstens der an die Verteilerrohre anschließende und bis zum ersten Feinverteilerrohr reichende Abschnitt des Zentralkanals geradlinig verläuft.The invention relates to a headbox for a paper machine with a pipe distributor and distributor pipes connected to it, furthermore with a central, machine-wide flow channel into which the distribution pipes open on one side and on the other hand a bundle of at least theirs directed towards the exit gap of the headbox Admitting partially converging Peinverteilerrohren is connected downstream, which with the distributor pipes - in Seen from the side - include an angle, at least the adjoining the manifold and up to first fine distribution pipe reaching section of the central channel runs in a straight line.

Aus der DT-AS 1 290 797 ist ein Stuffauflauf bekannt, dessen Verteilerrohre als Diffusoren ausgebildet sind, wodurch eine sehr große Strömungsverlangsamung eintritt, die zu Ausflockungen von Fasern führt. Zwischen den Verteilerrohren und den Feinverteilerrohren ist ein maschinenbreiter Strömungskanal angeordnet, der in seiner* vollen durch die Verteilerrohre gegebenen Breite an den Feinverteilerrohren vorbei führt. Die Suspension muß dabei innerhalb des Strömungskanals umgelenkt v/erden, um in die Peinverteilerrohre zu gelangen. Damit entstehen in dem Strömungskanal unkontrollierte Wirbelströmungen, die zu Störungen in der Faserverteilung innerhalb der Suspension führen.From DT-AS 1 290 797 a Stuffauflauf is known, its Distribution pipes are designed as diffusers, whereby a very large flow deceleration occurs, which leads to flocculation of fibers. Between the manifolds and the Fine distribution pipes a machine-wide flow channel is arranged, which is given in its * full through the distribution pipes Width leads past the fine distribution pipes. the Suspension must be deflected within the flow channel in order to get into the Peinverteilerrohre. With it arise uncontrolled eddy currents in the flow channel, which lead to disturbances in the fiber distribution within the suspension to lead.

73Q604413.3.7573Q604413.3.75

Diese Nachteile sind bei dem 'SVoffaufl'auf gemäß der DT-AS 2 039 293 weitgehend vermieden. Optimale StrömungsVerhältnisse werden dort zwar an den Verteilerrohren erreicht, beim Übergang in die Feinverteilerrorre treten aber wieder Störungen auf. Außerdem ist der an den Verteilerrohren notwendige Aufwand sehr hoch.These disadvantages are with the 'SVoffaufl'auf according to the DT-AS 2 039 293 largely avoided. Optimal flow conditions are reached there at the distribution pipes, but when the transition to the fine distribution problem occurs again, faults occur on. In addition, the effort required on the distribution pipes is very high.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoffauflauf zu schaffen, bei dem mit verhältnismäßig einfachen und unkomplizierten Mitteln optimale Strömungsverhältnisse geschaffen werden, aufgrund deren eine einwandfreie Papierbahn mit hoher Gleichmäßigkeit erzeugt werden kann.The invention is based on the object of creating a headbox in which with relatively simple and uncomplicated Means optimal flow conditions are created, due to which a perfect paper web with high Uniformity can be generated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Einlasse der Feinverteilerrohre aufweisende Anströmfläche - in Seitenansicht gesehen - konvex gekrümmt ist, und daß die der Anctrövnflache der Feinverteilerrohre gegenüberliegende Rück wand des Strömungskanals derart gekrümmt oder abgewinkelt ist, daß der Winkel zwischen dem einzelnen Feinverteilerrohr und der auf dieses gerichteten Strömung im Strömungskanal über die Anströmfläche konstant ist.This object is achieved according to the invention in that the inflow surface having the inlets of the fine distribution pipes - Seen in side view - is convexly curved, and that the back opposite to the Anctrövnflache of the fine distribution pipes wall of the flow channel is curved or angled so that the angle between the individual fine distribution pipe and the on this directed flow in the flow channel over the inflow surface is constant.

An der Anströmflache tritt beim Eintritt der Suspension in die Feinverteilerrohre neben einem Eintrittsverlust noch ein um ein Vielfaches höherer Umlenkverlust an Strömungsenergie ein. Diese Verluste erhöhen sich mit dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit .At the inflow surface occurs when the suspension enters the In addition to an entry loss, fine distribution pipes also entail a deflection loss in flow energy that is many times higher. These losses increase with the square of the flow velocity.

Hierbei erhalten die in der Anströmung vorhandenen Teilströmungen mit höherer Geschwindigkeit einen größeren relativen Energieentzug und Tei!strömungen mit kleiner Geschwindigkeit einen kleineren relativen Energieentzug. Das bedeutet, daß durch die Schaffung eines zusätzlichen hohen Umlenkverlustes eine beträchtliche Vergleichmäßigung der Strömung eintritt.The partial flows present in the oncoming flow are retained here with higher speed a greater relative Withdrawal of energy and partial currents at low speed a smaller relative energy drain. This means that by creating an additional high deflection loss the flow becomes considerably more even.

Da der Umlenkverlust mit einem so beträchtlichen Anteil an der Vergleichmäßigung der Strömung beteiligt ist und dessenSince the deflection loss with such a considerable proportion of the equalization of the flow is involved and its

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Höhe aber sehr stark vom Umlenkwinkel aDhän^c, ist es von großer Bedeutung, daß dieser Umlenkwinkel am Eintritt aller Feinverteilerrohre gleich gehalten wird.Height but very much from the angle of deflection aDhange ^ c, it is great Meaning that this deflection angle is kept the same at the entry of all fine distribution pipes.

Die Umlenkung darf nicht innerhalb eines maschinenbreiten Kanals vor den Feinverteilerrohren erfolgen, weil sonst die durch den Umlenkverlust erwarteten Vergleichmäßigungen durch hierbei entstehende, von der Krümmerströmung her bekannte, Sekundärströmungen verhindert werden.Bei der erfindungsgemäßen Anströmung findet die Strömungsumlenkung erst in der Eintrittsebene der Feinverteilerrohre statt, wobei die Sekundärströmungen in den einzelnen Feinverteilerrohren unterdrückt werden, so daß eine absolut gleiche Auströmung aus allen Feinverteilerrohren an deren Ende erreicht wird.The redirection must not take place within a machine-wide duct in front of the fine distribution pipes, because otherwise the through the expected equalization of the deflection loss due to secondary flows known from the manifold flow With the flow according to the invention the flow deflection only takes place in the entry level the fine distribution pipes instead, the secondary flows in the individual fine distribution pipes being suppressed, so that an absolutely identical flow from all fine distribution pipes at the end of which is reached.

Bei einer .vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mehrere in Reihe geschaltete Strömungskanäle mit anschließenden Feinverteilerrohrbündeln vorgesehen. Dadurch wird die Vergleichmäßigung der Strömung noch v/eiter verbessert.In an advantageous further development of the invention, there are several flow channels connected in series with subsequent fine distributor pipe bundles intended. This will make the equalization the flow improved even more.

Eine gekrümmte Anströmfläche ist zwar aus der US-PS 3 652 392 bekannt. Dort handelt es sich jedoch nicht um eine tangential angeströmte Fläche. Deshalb treten,in Seitenansicht gesehen, von unten nach oben von 0 an zunehmende Umlenkwinkel und damit Umlenkverluste auf, die eine gleichmäßige Abströmung verhindern. Damit wird die Abströmmenge und Geschwindigkeit von Rohrreihe zu Rohrreihe von unten nach oben gesehen verringert, was zu großer unerwünschter Wirbelbildung innerhalb der AuslaufdüseA curved face is known from US Pat. No. 3,652,392 known. There, however, it is not a matter of a tangential flow surface. Therefore, seen from the side, from bottom to top from 0 on increasing deflection angles and thus deflection losses, which prevent a uniform outflow. This reduces the flow rate and speed from row to row of pipes from bottom to top, which leads to large unwanted vortex formation within the outlet nozzle

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß der Strömungskanal im Bereich der in Strömungsrichtung letzten Feinve:rteilerrohre eine maschinenbreite Überlauföffnung aufweistAn advantageous embodiment of the invention is that the flow channel in the area of the last in the flow direction Fine divider pipes having a machine-wide overflow opening

Dadurch kann der Einfluß der Wandreibung im Strömungskanal von diesen letzten Feinverteilerrohren ferngehalten werden, da die im Bsreich der Rückwand fließende Suspension in den Überlauf abgeleitet werden kann.As a result, the influence of wall friction in the flow channel can be kept away from these last fine distribution pipes, since the In the area of the rear wall flowing suspension can be drained into the overflow.

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Erfindungs gemäß ist es auch möglich, an den Überlauf ein Druck- '·■* polster anzuschließen, das in der in den Strömungskanal einflieSenaer. Suspension enthaltene Pulsationcn zu dämpfen vermag. Invention Accordingly, it is also possible to connect * pad to the overflow a pressure '· ■ which in the flow channel einflieSenaer. Able to dampen pulsations contained in the suspension.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeisp^ele veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on two exemplary embodiments illustrated. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Stoffauflauf mit einem Verteilerrohrbündel, einem Strömungskanal und einem Feinverteilerrohrbündel und1 shows a schematic representation of a longitudinal section through a headbox with a manifold bundle, a flow channel and a fine manifold bundle and

Fig. 2 eine ebenfalls schenmtische Darstellung eines weiteren Stoffauflaufs, bei dem einem ersten Feinverteilerrohrbündel ein v/eiterer Strömungskanal mit daran anschließendem zweiten Feinverteilerrohrbündel nachgeordnet ist.Fig. 2 is also a schematic representation another headbox with a first fine distributor tube bundle a wider flow channel with an adjoining second fine distributor tube bundle is subordinate.

An einem quer zur Haschinenlängsrichtung verlaufenden Rohrver» teiler 1 ist in Fig. 1 ein Bündel von Verteilerrohren 2 angeschlossen, die neben- und übereinander angeordnet sind. Die Verteilerrohre münden in einen maschinenbreiten Strömungskanal 2, an den ein Bündel von Feinverteilerrohren k angeschlossen ist,In FIG. 1, a bundle of distributor pipes 2, which are arranged next to and one above the other, is connected to a pipe distributor 1 running transversely to the longitudinal direction of the machine. The distribution pipes open into a machine-wide flow channel 2 to which a bundle of fine distribution pipes k is connected,

ie zueinander konvergieren und in eine auf ein Maschinensieb 5 gerichtete Auslaufdüse 6 münden. Das Verteilerrohrbündel und das Feinverteilerrohrbündel schließen einen V/inkel: miteinander ein, der zv.'ischen 95° und 135° betragen kann. Die Feinverteilerrohre 4 beginnen an einer Anströmfläche J, die - in Seitenansicht gesehen - konvex gekrümmt ist. Der Krümmungsmittelpunkt liegt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Schnittpunkt der Verlängerung der äußeren Feinverteilerrohre 4. Die dieser Anströmfläche 7 gegenüberliegende Rückwand 8 des Strömungskanr.ls ~j> ist ebenfalls gekrümmt, und zwar derart, daß die den einzelnen Feinverteilerrohren zugeordneten Suspensionsströme mit dem jeweiligen Feinverteilerrohr einen Winke], ex. einschließen, der über dieie converge to one another and open into an outlet nozzle 6 directed towards a machine sieve 5. The distributor tube bundle and the fine distributor tube bundle enclose an angle with each other, which can be between 95 ° and 135 °. The fine distribution pipes 4 begin at an inflow surface J which - seen in a side view - is convexly curved. The center of curvature is located in the illustrated embodiment, the intersection of the extension of the outer fine distribution pipes 4. this flow surface 7 opposed rear wall 8 of Strömungskanr.ls ~ j> is also curved in such a manner that the individual fine distribution pipes associated suspension streams with each fine distribution pipe a Wink], ex. include who is about the

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ganze Anströmfläche konstant ¹IoX. Dieser Winkel o< kann zwischen 105 und 155° betragen. Anstelle einer Krümmung kann die Rückwand 8 auch eine oder mehrere Abknickungen aufweisen. Im Bereich der letzten Peinverteilerrohre (in der Abb. oben) weist der Strömungskanal j5 einen Überlauf 9 auf, durch den ein Teilstrom der Fasersuspensionen abgeführt werden kann. An diesen Überlauf ist außerdem ein Druckpolster 10 angeschlossen, das die Pulsationen, Vielehe in der in den Strömungskanal 3 einfließenden Suspension enthalten sind, zu dämpfen vermag.entire inflow area constant ¹ IoX. This angle o <can be between 105 and 155 °. Instead of a curvature, the rear wall 8 can also have one or more kinks. In the area of the last Peinverteilerrohre (in the figure above) the flow channel j5 has an overflow 9 through which a partial flow of the fiber suspensions can be discharged. A pressure cushion 10, which is able to dampen the pulsations, polygons contained in the suspension flowing into the flow channel 3, is also connected to this overflow.

Beim Ausführungsbeispiel nach B'ig. 2 ist zwischen die Verteilerrohre 2 und die in die Auslaufdüse 6 mündenden Peinverteilerrohre 4 ein weiteres Bündel Feinverteilerrohre V sowie ein weiterer Strömungskanal J5* eingeschaltet. Die Konvergenz dieser Feinverteilerrohre V ist geringer als die der nachgeschalteten Peinverteilerrohre 4, wodurch auch die Krümmung der Anströmfläche 7¹ geringer ist.In the embodiment according to B'ig. 2, a further bundle of fine distribution pipes V and a further flow channel J5 * are connected between the distribution pipes 2 and the fine distribution pipes 4 opening into the outlet nozzle 6. The convergence of these fine distribution pipes V is less than that of the downstream fine distribution pipes 4, as a result of which the curvature of the inflow surface 7 ^{1 is also} less.

Heidenheim, den 8.2.1973Heidenheim, February 8th, 1973

Huz/Srö ./.Huz / Srö ./.

Claims

ap / A 5203 J.M. Voith GmbH password: "Inclined flow" Heidenheim / Brenz •, / jtfisprUche

1. Headbox for a paper machine with a pipe manifold and manifold pipes connected to it, furthermore with a central, machine-wide flow channel into which the manifold pipes open on the one hand and on the other hand a bundle of pin manifold pipes directed towards the outlet gap of the headbox, at least partially converging at their inlets, are connected downstream which form an angle with the distribution pipes - seen in a side view - where v / at least the section of the flow channel adjoining the distribution pipes and reaching as far as the first fine distribution pipe runs in a straight line, characterized in that the inlets of the Pein distribution pipes (4, V) having inflow surface (7, 7 ') - seen in side view - is convexly curved, and that the rear wall (8) of the flow channel (J, j5') opposite ^{the inflow surface of the Peinverteilerrohre (4, 4 1) is so curved or angled} that the angle (OC) between Chen the individual Peinverteilerrohr (4, 4 ') and the flow directed to this in the flow channel over the inflow surface is constant.

2. Headbox according to claim 1, characterized in that a plurality of series-connected flow channels (3, 3 ¹ ) with subsequent fine distributor tube bundles (4, 4 ') are provided.

3. Headbox according to claim 1 or 2, characterized in that that the flow channel (J, J5 ') in the area of the in Flow direction last Peinverteilerrohre (4, 4 ') has a machine-wide overflow opening (9).

4. Headbox according to claim 3, characterized in that

a pressure pad (10) is connected to the overflow opening (9).

Heidenheim, February 8th, 1975
Huz / Srö

73060AA 13.3.7573060AA 3/13/75