EP1236828B1 - Head box for a paper, board or tissu machine - Google Patents
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- EP1236828B1 EP1236828B1 EP02000741A EP02000741A EP1236828B1 EP 1236828 B1 EP1236828 B1 EP 1236828B1 EP 02000741 A EP02000741 A EP 02000741A EP 02000741 A EP02000741 A EP 02000741A EP 1236828 B1 EP1236828 B1 EP 1236828B1
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- nozzle
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
- D21F1/028—Details of the nozzle section
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
Definitions
- the invention relates to a headbox according to the preamble of present claim 1.
- a slat of a headbox in the form of a multi-layer headbox is from German patent application DE 44 40 079 A1 the applicant known.
- the two adjacent pulp suspension streams keeps separated until the area of an exit gap.
- the Slat is designed symmetrically up to the area of the outlet gap and has at its lamella end a double-sided slope on the upper and Bottom of, for example, from 2 ° to 4 °.
- German patent application DE 43 29 810 A1 the applicant known another such a slat of a headbox.
- the lamella has grooves in its end region, which are preferably on the upper and Bottom of the slat in different design types and positions or alignments are provided.
- a headbox of the type mentioned be improved so that its lamella improved geometry at their Lamellenende such that the known disadvantages of the prior Technique are avoided, in particular instabilities in the flow conditions and vibration tendencies.
- the slope a Helix angle of 1.5 ° to 6 °, preferably from 2.5 ° to 5 °, since In this case, the percentage expansion of the flow area is not too great a value and thus counteracts the generation of separation vortices (turbulences) becomes.
- the fin end preferably has a height of 0.4 mm to 0.6 mm, preferably of 0.5 mm, on. This height is sufficient to the fin end nor the stiffness necessary for optimal operation of the headbox to rent.
- Lamella thickness 2 to 6 mm, preferably 4 mm, as these Values have been repeatedly proven in practice in various applications to have.
- the Structure in the lamella the shape of grooves with rectangular and / or wedge-shaped and / or parabolic and / or round shape with constant and / or different Has depth.
- the lamella can be formed from at least one high performance polymer be.
- the high-performance polymer may in particular be a polyphenylsulfone (PPSU), a polyethersulfone (PES), a polyetherimide (PEI) or a polysulfone (PSU).
- the blade according to the invention can continue in a headbox with sectioned Substance density control (dilution water technology) to be formed.
- the possibility is created, the Throughput, the consistency and thus the basis weight and the fiber orientation be able to regulate sectionally, and in the presence of optimal slats.
- the slat in a Headbox for a jet speed of more than 1,500 m / s, preferably of greater than 1,800 m / s, is designed to be installed.
- the lamella can also be designed as a multilayer headbox Headbox be installed, the lamella, which are essentially the above Has properties, is designed as an intermediate plate.
- This headbox 1 shows in schematic longitudinal section a headbox 1.
- This headbox 1 comprises a feeding device 2 for a pulp suspension 3 in the headbox 1.
- the feeding device 2 is formed as a transverse distribution tube 4; However, in a further embodiment, it may also comprise a central distributor with supply hoses.
- the headbox 1 further consists of a machine-wide device for generating microturbulences ("turbulence generator") 5, which is preceded by a machine-wide prechamber 6 in the flow direction S (arrow) of the pulp suspension 3.
- the turbulence generator 5 consists of a multiplicity of turbulence tubes 5.2 of most different shape arranged in rows and in columns next to one another and one above the other.
- the turbulence generator 5 is followed by a machine-wide headbox nozzle 7 for distributing the pulp suspension 3 between two sieves (lower sieve 8.1, upper sieve 8.2) of a twin-wire former (gap former) 9; however, in a further embodiment, the pulp suspension 3 can also be distributed only to a sieve of a wire mesh or hybrid former.
- the headbox nozzle 7 with a nozzle length L D is limited in Figure 1 at the beginning of the turbulence generator 5 and the end of an exit slit 7.1 and laterally by an upper nozzle wall 13.1, a lower nozzle wall 13.2 and two side parts, not shown.
- the two machine-wide blades 10.1, 10.2 are mounted, the lower blade 10.1 articulated and the upper blade is rigidly attached to the turbulence generator 5.
- the two slats 10.1, 10.2 with a respective slat length L L at their downstream slat ends 11.1, 11.2 on the sides which face the upper nozzle wall 13.2, each with a slope 12.11, 12.12 and on the opposite sides with structures 12.21, 12.22 is provided.
- the respective lamella length L L takes a value of at least 80% of the nozzle length L D and the flow velocities v S (arrow) of the fibrous suspensions 3, 3.1, 3.2 at the two ends of the lamellae 11.1, 11.2 are in the range of greater than 5 m / s ,
- the upper nozzle wall 13.2 is provided in the region of the outlet gap 7.1 with a preferably adjustable aperture 7.2, wherein the bevels 12.11, 12.12 of the lamella 10.1, 10.2 are directed towards the aperture 7.2 out.
- the lamellae 10.1, 10.2 are formed from at least one high-performance polymer, wherein the high-performance polymer is in particular a polyphenylsulfone (PPSU), a polyethersulfone (PES), a polyetherimide (PEI) or a polysulfone (PSU).
- the fins 10.1, 10.2 of the headbox 1 are under hydraulic and fluidic aspects for a jet velocity v St (arrow) of greater than 1,500 m / s, preferably greater than 1,800 m / s , designed.
- the headbox shown in Figure 2 in a schematic view of space is formed as a multi-layer headbox 1.1, which has only schematically illustrated feeders 2, 2.1, 2.2 for supplying different pulp suspensions 3, 3.1, 3.2.
- the headbox 7 is limited in a known manner by two machine-wide nozzle walls 13.1, 13.2. These are connected via a respective known turbulence generator 5, 5.1 with a central stationary partition wall 14.
- a separating blade 16 is pivotally mounted by means of a hinge 15. Notwithstanding this, the separating blade 16 may also be rigidly secured to the partition wall 14.
- the plurality of intermediate lamellae 16.1 are designed as lamellae 10.1, 10.2 according to the invention.
- the multilayer headbox 1.1 according to the invention as headbox with sectioned substance density control (dilution water technology), as claimed in the German patent application DE 40 19 593 A1 of the Applicant, trained.
- a first high-consistency pulp suspension stream Q H.1 passes through a transverse dividing pipe 4 and via a series of sectional feed pipes 17... 17n branched off to the turbulence generator 5. Deviating from FIG. 2, in each sectional feed pipe 17. n be provided a volumetric flow controller.
- a second pulp suspension stream having a low consistency Q L for example white water, preferably white water I, via a transverse distribution pipe 4.1 and sectional feed lines 18 ... 18.n into the sectional feed lines 17 ... 17 .n led.
- Each of the sectional feed lines 18 ... 18.n has a control valve 19 ...
- a third pulp suspension stream of medium or high consistency Q H.2 passes via a transverse distribution pipe 4.2 and via a series of sectioned feed lines 21... 21n branched off to the turbulence generator 5.1.
- the headbox 1 shown in Figure 1 may be formed as a headbox with sectioned consistency control (dilution water technology), according to the aforementioned embodiments.
- FIG. 3a shows a schematic longitudinal section of a downstream lamella end 11.1 of a lamella 10.1 according to the invention.
- the slope 12.11 have a helix angle ⁇ S of 1.5 ° to 6 °, preferably from 2.5 ° to 5 °, whereas the fin end 11.1 has a height H of 0.4 mm to 0.6 mm, preferably of 0.5 mm.
- the lamella 10.1 has a predominant lamella thickness D of 2 to 6 mm, preferably 4 mm.
- the structured fin end 11.1 has in a further design the structure of Grooves 22 with rectangular and / or wedge-shaped and / or parabolic and / or round shape with constant and / or different depths T.
- FIG. 3b shows three schematic and exemplary plan views according to the view arrow E of FIG. 3a on structured fin ends 11.1 of lamellae 10.1 according to the invention.
- the structured lamella ends 11.1 of the lamellae 10.1 according to the invention have a multiplicity of grooves 22 with a rectangular (A) and / or wedge-shaped (B) and / or parabolic (C) and / or round shape with a constant and / or different depth can have.
- Further combinations with regard to the configuration of the structured end regions are known from the German patent application DE 43 29 810 A1 of the Applicant.
- a headbox of the invention initially created type is created, the lamella of an improved geometry has at its lamella end such that the known disadvantages of the prior art are avoided, in particular instabilities in the Flow conditions and vibration tendencies.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1.The invention relates to a headbox according to the preamble of present claim 1.
Eine Lamelle eines Stoffauflaufs in Form eines Mehrschichten-Stoffauflaufs ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 40 079 A1 der Anmelderin bekannt. In der Stoffauflaufdüse des offenbarten Stoffauflaufs befindet sich mindestens eine Lamelle, die zwei benachbarte Faserstoffsuspensionsströme bis in den Bereich eines Austrittsspalts voneinander getrennt hält. Die Lamelle ist symmetrisch bis in den Bereich des Austrittsspalts ausgeführt und weist an ihrem Lamellenende eine beidseitige Schräge auf der Ober- und Unterseite von beispielsweise von 2° bis 4° auf.A slat of a headbox in the form of a multi-layer headbox is from German patent application DE 44 40 079 A1 the applicant known. In the headbox of the disclosed headbox There is at least one blade, the two adjacent pulp suspension streams keeps separated until the area of an exit gap. The Slat is designed symmetrically up to the area of the outlet gap and has at its lamella end a double-sided slope on the upper and Bottom of, for example, from 2 ° to 4 °.
Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 29 810 A1 der Anmelderin eine weitere derartige Lamelle eines Stoffauflaufs bekannt. Die Lamelle weist in ihrem Endbereich Nuten auf, die vorzugsweise auf der Oberund Unterseite der Lamelle in verschiedenen Ausgestaltungsarten und Positionierungen beziehungsweise Ausrichtungen vorgesehen sind.Furthermore, from German patent application DE 43 29 810 A1 the applicant known another such a slat of a headbox. The lamella has grooves in its end region, which are preferably on the upper and Bottom of the slat in different design types and positions or alignments are provided.
Die bekannten Lamellenformen und -strukturen weisen allein oder in Kombination miteinander den Nachteil auf, dass sie zu instabilen Strömungsverhältnissen und damit zu Schwingungsneigungen führen, da zum einen die Strömungsverläufe nicht immer symmetrisch, beispielsweise bei Vorhandensein einer Blende am Austrittsspalt, verlaufen und zum anderen etwaige Lamellenstrukturen zu Wirbelvermeidungen nicht optimal angeströmt werden. Diese Schwierigkeiten resultieren in einer Verschlechterung der Strahlqualität und damit in Fehlern in der Faserstoffbahn.The known lamella shapes and structures are alone or in combination the disadvantage that they lead to unstable flow conditions and thus lead to vibration tendencies, on the one hand, the flow paths not always symmetrical, for example in the presence of an aperture on the Exit slit, and on the other possible slat structures to vortex avoidances not optimally flowed. These difficulties result in a deterioration of the beam quality and thus in defects in the fibrous web.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass dessen Lamelle eine verbesserte Geometrie an ihrem Lamellenende dergestalt aufweist, dass die bekannten Nachteile des Stands der Technik vermieden werden, insbesondere Instabilitäten in den Strömungsverhältnissen und Schwingungsneigungen.It is therefore an object of the invention, a headbox of the type mentioned be improved so that its lamella improved geometry at their Lamellenende such that the known disadvantages of the prior Technique are avoided, in particular instabilities in the flow conditions and vibration tendencies.
Diese Aufgabe wird bei einem Stoffauflauf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch die Merkmale des Kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese vorgeschlagene Geometrie ergibt sich der Vorteil der Erreichbarkeit
von stabilen Strömungsverhältnissen auch bei unsymmetrischen Strömungskanälen
und der bestmöglichen Anströmung des strukturierten stromabwärtigen
Lamellenendes hinsichtlich einer Wirbelvermeidung.This object is achieved according to the invention in a headbox of the type mentioned by the features of the characterizing part of claim 1.
Due to this proposed geometry, the advantage of the availability of stable flow conditions also results in asymmetrical flow channels and the best possible flow of the structured downstream fin end with respect to a vortex avoidance.
Unter strömungstechnischen Aspekten ist es von Vorteil, wenn die Schräge einen Schrägungswinkel von 1,5° bis 6°, vorzugsweise von 2,5° bis 5°, aufweist, da hierbei die prozentuale Erweiterung der Strömungsfläche keinen zu großen Wert annimmt und somit der Erzeugung von Ablösewirbeln (Turbulenzen) entgegengewirkt wird.Under fluidic aspects, it is advantageous if the slope a Helix angle of 1.5 ° to 6 °, preferably from 2.5 ° to 5 °, since In this case, the percentage expansion of the flow area is not too great a value and thus counteracts the generation of separation vortices (turbulences) becomes.
Das Lamellenende weist bevorzugterweise eine Höhe von 0,4 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise von 0,5 mm, auf. Diese Höhe ist ausreichend, um dem Lamellenende noch die zum optimalen Betrieb des Stoffauflaufs notwendige Steifigkeit zu verleihen.The fin end preferably has a height of 0.4 mm to 0.6 mm, preferably of 0.5 mm, on. This height is sufficient to the fin end nor the stiffness necessary for optimal operation of the headbox to rent.
Ferner weist die Lamelle unter festigkeitstechnischen Aspekten eine überwiegende Lamellendicke von 2 bis 6 mm, vorzugsweise von 4 mm, auf, da diese Werte sich in der Praxis bei verschiedenen Anwendungsfällen mehrfach bewährt haben.Furthermore, the lamella from strength aspects, a predominant Lamella thickness of 2 to 6 mm, preferably 4 mm, as these Values have been repeatedly proven in practice in various applications to have.
Um eine Möglichkeit der Beeinflussung der Faserorientierung in der fertigen Faserstoffbahn zu erhalten ist die obere Düsenwand im Bereich des Austrittsspalts mit einer vorzugsweise verstellbaren Blende versehen, wobei die Schräge der Lamelle zur Blende hin gerichtet ist.To a possibility of influencing the fiber orientation in the finished fibrous web to obtain the upper nozzle wall in the region of the outlet gap provided with a preferably adjustable aperture, wherein the slope of the Slat is directed towards the aperture.
Unter fertigungs- und strömungstechnischen Aspekten ist es vorteilhaft, wenn die Struktur in der Lamelle die Form von Nuten mit rechteckiger und/oder keilförmiger und/oder parabelförmiger und/oder runder Form mit konstanter und/oder unterschiedlicher Tiefe aufweist.Under production and fluidic aspects, it is advantageous if the Structure in the lamella the shape of grooves with rectangular and / or wedge-shaped and / or parabolic and / or round shape with constant and / or different Has depth.
Unter Berücksichtigung der neuesten Werkstoffentwicklungen auf dem Gebiet der Polymere kann die Lamelle aus mindestens einem Hochleistungspolymer gebildet sein. Das Hochleistungspolymer kann insbesondere ein Polyphenylsulfon (PPSU), ein Polyethersulfon (PES), ein Polyetherimid (PEI) oder ein Polysulfon (PSU) sein.Taking into account the latest material developments in the field of Polymers, the lamella can be formed from at least one high performance polymer be. The high-performance polymer may in particular be a polyphenylsulfone (PPSU), a polyethersulfone (PES), a polyetherimide (PEI) or a polysulfone (PSU).
Unter strömungstechnischen Gesichtpunkten wird die an die Erfindung gestellte Aufgabe verbessert gelöst, wenn die Lamellenlänge einen Wert von mindestens 80 % der Düsenlänge annimmt und die Strömungsgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension im Bereich des stromabwärtigen Lamellenendes im Bereich von größter 5 m/s liegt.Under fluidic aspects of the invention is asked Task improved solved when the lamella length has a value of at least 80% of the nozzle length and the flow rate of the pulp suspension in the area of the downstream fin end in the range of largest 5 m / s lies.
Die erfindungsgemäße Lamelle kann weiterhin in einem Stoffauflauf mit sektionierter Stoffdichteregelung (Verdünnungswasser-Technologie) ausgebildet sein. The blade according to the invention can continue in a headbox with sectioned Substance density control (dilution water technology) to be formed.
Bei dieser Ausgestaltung des Stoffauflaufs wird die Möglichkeit geschaffen, den Durchsatz, die Stoffdichte und somit das Flächengewicht und die Faserorientierung sektional regeln zu können, und dies bei Vorhandensein optimaler Lamellen.In this embodiment of the headbox, the possibility is created, the Throughput, the consistency and thus the basis weight and the fiber orientation be able to regulate sectionally, and in the presence of optimal slats.
Um den heutigen und zukünftigen Produktionsanforderungen hinsichtlich Produktionsmenge und dergleichen Rechnung zu tragen, kann die Lamelle in einem Stoffauflauf für eine Strahlgeschwindigkeit von größer 1.500 m/s, vorzugsweise von größer 1.800 m/s, ausgelegt ist, eingebaut sein.To meet the current and future production requirements in terms of production quantity and the like, the slat in a Headbox for a jet speed of more than 1,500 m / s, preferably of greater than 1,800 m / s, is designed to be installed.
Die Lamelle kann auch in einem als Mehrschichten-Stoffauflauf ausgebildeten Stoffauflauf eingebaut sein, wobei die Lamelle, die im wesentlichen die vorgenannten Eigenschaften aufweist, als Zwischenlamelle ausgebildet ist.The lamella can also be designed as a multilayer headbox Headbox be installed, the lamella, which are essentially the above Has properties, is designed as an intermediate plate.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments with reference to the drawing.
Es zeigen
- Figur 1:
- einen schematischen Längsschnitt eines Stoffauflaufs mit zwei erfindungsgemäßen Lamellen;
- Figur 2:
- eine schematische Raumansicht eines Mehrschichten-Stoffauflaufs mit einer erfindungsgemäßen Lamelle;
- Figur 3a:
- einen schematischen Längsschnitt eines stromabwärtigen Lamellenendes einer erfindungsgemäßen Lamelle; und
- Figur 3b:
- schematische Draufsichten auf strukturierte Endbereiche von erfindungsgemäßen Lamellen.
- FIG. 1:
- a schematic longitudinal section of a headbox with two lamellae according to the invention;
- FIG. 2:
- a schematic view of a multi-layer headbox with a blade according to the invention;
- FIG. 3a:
- a schematic longitudinal section of a downstream fin end of a blade according to the invention; and
- FIG. 3b:
- schematic plan views of structured end portions of slats according to the invention.
Die Figur 1 zeigt im schematischen Längsschnitt einen Stoffauflauf 1. Dieser
Stoffauflauf 1 umfasst eine Zuführvorrichtung 2 für eine Faserstoffsuspension 3 in
den Stoffauflauf 1. Die Zuführvorrichtung 2 ist als ein Querverteilrohr 4 ausgebildet;
sie kann in weiterer Ausführung jedoch auch einen Zentralverteiler mit Zuführschläuchen
umfassen. Der Stoffauflauf 1 besteht weiterhin aus einer maschinenbreiten
Vorrichtung zur Erzeugung von Mikroturbulenzen ("Turbulenzerzeuger") 5,
der eine maschinenbreite Vorkammer 6 in Strömungsrichtung S (Pfeil) der Faserstoffsuspension
3 vorgeordnet ist. Der Turbulenzerzeuger 5 besteht gemäß dem
Stand der Technik aus einer Vielzahl von in Zeilen und in Spalten nebeneinander
und übereinander liegenden Turbulenzrohren 5.2 unterschiedlichster Gestalt. Dem
Turbulenzerzeuger 5 ist in Strömungsrichtung S (Pfeil) der Faserstoffsuspension 3
eine maschinenbreite Stoffauflaufdüse 7 zum Verteilen der Faserstoffsuspension
3 zwischen zwei Siebe (Untersieb 8.1, Obersieb 8.2) eines nicht näher dargestellten
Doppelsiebformers (Gapformer) 9 nachgeordnet; in weiterer Ausführung
kann die Faserstoffsuspension 3 jedoch auch nur auf ein Sieb eines Langsieboder
Hybridformers verteilt werden. Die Stoffauflaufdüse 7 mit einer Düsenlänge
LD ist in Figur 1 anfangsseitig von dem Turbulenzerzeuger 5 und endseitig von
einem Austrittsspalt 7.1 und seitlich von einer oberen Düsenwand 13.1, einer
unteren Düsenwand 13.2 und zwei nicht dargestellten Seitenteilen begrenzt. In
der Stoffauflaufdüse 7 des Stoffauflaufs 1 sind zwei maschinenbreite Lamellen
10.1, 10.2 angebracht, wobei die untere Lamelle 10.1 gelenkig und die obere Lamelle
starr am Turbulenzerzeuger 5 befestigt ist.
Erfindungsgemäß sind die beiden Lamellen 10.1, 10.2 mit einer jeweiligen Lamellenlänge
LL an ihren stromabwärtigen Lamellenenden 11.1, 11.2 auf den Seiten,
welche der oberen Düsenwand 13.2 zugewandt sind, mit je einer Schräge
12.11, 12.12 und auf den gegenüberliegenden Seiten mit Strukturen 12.21, 12.22
versehen ist. Vorzugsweise nimmt die jeweilige Lamellenlänge LL einen Wert von
mindestens 80 % der Düsenlänge LD an und die Strömungsgeschwindigkeiten vS
(Pfeil) der Faserstoffsuspensionen 3, 3.1, 3.2 im Bereich der beiden Lamellenenden
11.1, 11.2 liegen im Bereich von größer 5 m/s.
Weiterhin ist die obere Düsenwand 13.2 im Bereich des Austrittsspalts 7.1 mit
einer vorzugsweise verstellbaren Blende 7.2 versehen, wobei die Schrägen 12.11,
12.12 der Lamelle 10.1, 10.2 zur Blende 7.2 hin gerichtet sind.
Die Lamellen 10.1, 10.2 sind aus mindestens einem Hochleistungspolymer gebildet,
wobei das Hochleistungspolymer insbesondere ein Polyphenylsulfon
(PPSU), ein Polyethersulfon (PES), ein Polyetherimid (PEI) oder ein Polysulfon
(PSU) ist.
Um den heutigen und zukünftigen Produktionsanforderungen hinsichtlich Produktionsmenge
und dergleichen Rechnung zu tragen, sind die Lamellen 10.1,
10.2 des Stoffauflaufs 1 unter hydraulischen und strömungstechnischen Gesichtspunkten
für eine Strahlgeschwindigkeit vSt (Pfeil) von größer 1.500 m/s, vorzugsweise
von größer 1.800 m/s, ausgelegt.1 shows in schematic longitudinal section a headbox 1. This headbox 1 comprises a
According to the invention, the two slats 10.1, 10.2 with a respective slat length L L at their downstream slat ends 11.1, 11.2 on the sides which face the upper nozzle wall 13.2, each with a slope 12.11, 12.12 and on the opposite sides with structures 12.21, 12.22 is provided. Preferably, the respective lamella length L L takes a value of at least 80% of the nozzle length L D and the flow velocities v S (arrow) of the
Furthermore, the upper nozzle wall 13.2 is provided in the region of the outlet gap 7.1 with a preferably adjustable aperture 7.2, wherein the bevels 12.11, 12.12 of the lamella 10.1, 10.2 are directed towards the aperture 7.2 out.
The lamellae 10.1, 10.2 are formed from at least one high-performance polymer, wherein the high-performance polymer is in particular a polyphenylsulfone (PPSU), a polyethersulfone (PES), a polyetherimide (PEI) or a polysulfone (PSU).
In order to take account of today's and future production requirements in terms of production volume and the like, the fins 10.1, 10.2 of the headbox 1 are under hydraulic and fluidic aspects for a jet velocity v St (arrow) of greater than 1,500 m / s, preferably greater than 1,800 m / s , designed.
Der in Figur 2 in schematischer Raumansicht dargestellte Stoffauflauf ist als
Mehrschichten-Stoffauflauf 1.1 ausgebildet, der nur schematisch dargestellte Zuführvorrichtungen
2, 2.1, 2.2 zum Zuführen von verschiedenen Faserstoffsuspensionen
3, 3.1, 3.2 aufweist. Die Stoffauflaufdüse 7 ist in bekannter Weise durch
zwei maschinenbreite Düsenwände 13.1, 13.2 begrenzt. Diese sind über je einen
bekannten Turbulenzerzeuger 5, 5.1 mit einer mittleren stationären Trennwand 14
verbunden. Am auslaufseitigen Ende der Trennwand 14 ist wiederum mittels eines
Gelenks 15 eine Trennlamelle 16 schwenkbar befestigt. Abweichend hiervon kann
die Trennlamelle 16 auch starr an der Trennwand 14 befestigt sein.
Erfindungsmäß sind die Vielzahl von Zwischenlamellen 16.1 als erfindungsgemäße
Lamellen 10.1, 10.2 ausgebildet.
Weiterhin ist der Mehrschichten-Stoffauflauf 1.1 erfindungsgemäß als Stoffauflauf
mit sektionierter Stoffdichteregelung (Verdünnungswasser-Technologie), wie er in
der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 19 593 A1 der Anmelderin
beansprucht wird, ausgebildet. The headbox shown in Figure 2 in a schematic view of space is formed as a multi-layer headbox 1.1, which has only schematically illustrated
According to the invention, the plurality of intermediate lamellae 16.1 are designed as lamellae 10.1, 10.2 according to the invention.
Furthermore, the multilayer headbox 1.1 according to the invention as headbox with sectioned substance density control (dilution water technology), as claimed in the German patent application DE 40 19 593 A1 of the Applicant, trained.
Ein erster Faserstoffsuspensionsstrom
mit hoher Konsistenz QH.1 gelangt über ein Querverteilrohr 4
und über eine davon abgezweigte Reihe von sektionalen Zuführleitungen
17...17.n zum Turbulenzerzeuger 5. Abweichend von Figur 2 kann in jeder sektionalen
Zuführleitung 17...17.n ein Volumenstromregler vorgesehen sein. Um
nunmehr eine sektionierte Stoffdichteregelung realisieren zu können, wird ein
zweiter Faserstoffsuspensionsstrom mit niedriger Konsistenz QL, beispielsweise
Siebwasser, vorzugsweise Siebwasser-I, über ein Querverteilrohr 4.1 und sektionalen
Zuführleitungen 18...18.n in die sektionalen Zuführleitungen 17...17.n
geführt. Jede der sektionalen Zuführleitungen 18...18.n weist ein Regelventil
19...19.n auf, um damit einen regelbaren sektionalen Faserstoffsuspensionsstrom
QL zu je einer zugeordneten Mischstelle 20...20.n zu führen, wo er mit dem sektionalen
Faserstoffsuspensionsstrom QH.1 vermischt wird. Ein dritter Faserstoffsuspensionsstrom
mit mittlerer oder hoher Konsistenz QH.2 gelangt über ein Querverteilrohr
4.2 und über eine davon abgezweigte Reihe von sektionalen Zuführleitungen
21...21.n zum Turbulenzerzeuger 5.1. Bei dieser Ausgestaltung des
Mehrschichten-Stoffauflaufs 1.1 wird damit die Möglichkeit geschaffen, den
Durchsatz, die Stoffdichte und somit das Flächengewicht und die Faserorientierung
sektional regeln zu können, und dies bei Vorhandensein einer optimalen
Trennlamelle 16.
Selbstverständlich kann auch der in Figur 1 dargestellte Stoffauflauf 1 als Stoffauflauf
mit sektionierter Stoffdichteregelung (Verdünnungswasser-Technologie)
ausgebildet sein, entsprechend vorgenannten Ausführungen.A first high-consistency pulp suspension stream Q H.1 passes through a transverse dividing
Of course, the headbox 1 shown in Figure 1 may be formed as a headbox with sectioned consistency control (dilution water technology), according to the aforementioned embodiments.
Die Figur 3a zeigt einen schematischen Längsschnitt eines stromabwärtigen Lamellenendes
11.1 einer erfindungsgemäßen Lamelle 10.1.
Erfindungsgemäß weist die Schräge 12.11 weisen einen Schrägungswinkel αS
von 1,5° bis 6°, vorzugsweise von 2,5° bis 5°, auf, wohingegen das Lamellenende
11.1 eine Höhe H von 0,4 mm bis 0,6 mm, vorzugsweise von 0,5 mm, aufweist.
Die Lamelle 10.1 besitzt eine überwiegende Lamellendicke D von 2 bis 6 mm,
vorzugsweise von 4 mm. FIG. 3a shows a schematic longitudinal section of a downstream lamella end 11.1 of a lamella 10.1 according to the invention.
According to the invention, the slope 12.11 have a helix angle α S of 1.5 ° to 6 °, preferably from 2.5 ° to 5 °, whereas the fin end 11.1 has a height H of 0.4 mm to 0.6 mm, preferably of 0.5 mm. The lamella 10.1 has a predominant lamella thickness D of 2 to 6 mm, preferably 4 mm.
Das strukturierte Lamellenende 11.1 weist in weiterer Gestaltung die Struktur von
Nuten 22 mit rechteckiger und/oder keilförmiger und/oder parabelförmiger
und/oder runder Form mit konstanter und/oder unterschiedlicher Tiefe T auf.The structured fin end 11.1 has in a further design the structure of
Die Figur 3b zeigt drei schematische und beispielhafte Draufsichten gemäß des
Ansichtspfeils E der Figur 3a auf strukturierte Lamellenenden 11.1 von erfindungsgemäßen
Lamellen 10.1.
Es ist klar ersichtlich, dass die strukturierten Lamellenenden 11.1 der erfindungsgemäßen
Lamellen 10.1 eine Vielzahl an Nuten 22 mit rechteckiger (A) und/oder
keilförmiger (B) und/oder parabelförmiger (C) und/oder runder Form mit konstanter
und/oder unterschiedlicher Tiefe aufweisen können.
Weitere Kombinationen hinsichtlich der Ausgestaltung der strukturierten Endbereiche
sind aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 29 810 A1
der Anmelderin bekannt.FIG. 3b shows three schematic and exemplary plan views according to the view arrow E of FIG. 3a on structured fin ends 11.1 of lamellae 10.1 according to the invention.
It is clearly evident that the structured lamella ends 11.1 of the lamellae 10.1 according to the invention have a multiplicity of
Further combinations with regard to the configuration of the structured end regions are known from the German patent application DE 43 29 810 A1 of the Applicant.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art geschaffen wird, dessen Lamelle eine verbesserte Geometrie an ihrem Lamellenende dergestalt aufweist, dass die bekannten Nachteile des Stands der Technik vermieden werden, insbesondere Instabilitäten in den Strömungsverhältnissen und Schwingungsneigungen. In summary, it should be noted that a headbox of the invention initially created type is created, the lamella of an improved geometry has at its lamella end such that the known disadvantages of the prior art are avoided, in particular instabilities in the Flow conditions and vibration tendencies.
- 11
- Stoffauflaufheadbox
- 1.11.1
- Mehrschichten-StoffauflaufMulti-layer headbox
- 2, 2.1, 2.22, 2.1, 2.2
- Zuführvorrichtungfeeder
- 3, 3.1, 3.23, 3.1, 3.2
- FaserstoffsuspensionFibrous suspension
- 4, 4.1, 4.24, 4.1, 4.2
- Querverteilrohrtransverse distribution
- 5, 5.15, 5.1
- Turbulenzerzeugerturbulence generator
- 5.25.2
- Turbulenzrohrturbulence tube
- 66
- Vorkammerantechamber
- 77
- Stoffauflaufdüseheadbox
- 7.17.1
- Austrittsspaltexit slit
- 7.27.2
- Blendecover
- 8.18.1
- Untersiebbottom wire
- 8.28.2
- Obersiebtop wire
- 99
- Doppelsiebformer (Gapformer)Twin wire former (gap former)
- 10.1,10.210.1,10.2
- Lamellelamella
- 11.1, 11.211.1, 11.2
- Lamellenendelamella end
- 12.11, 12.1212.11, 12.12
- Schrägeslope
- 12.21, 12.2212:21, 12:22
- Strukturstructure
- 13.113.1
- Untere DüsenwandLower nozzle wall
- 13.213.2
- Obere DüsenwandUpper nozzle wall
- 1414
- Trennwandpartition wall
- 1515
- Gelenkjoint
- 1616
- Trennlamelleseparating lamella
- 16.116.1
- Zwischenlamelleintermediate plate
- 17...17.n17 ... 17.n
- Sektionale ZuführleitungSectional supply line
- 18...18.n18 ... 18.n
- Sektionale ZuführleitungSectional supply line
- 19...19.n19 ... 19.n
- Regelventilcontrol valve
- 20...20.n20 ... 20.n
- Mischstelle mixing point
- 21...21.n21 ... 21.n
- Sektionale ZuführleitungSectional supply line
- 2222
- Nutgroove
- A, B, CA, B, C
- DraufsichtTop view
- DD
- Lamellendickelamella thickness
- Ee
- Ansichtspfeilview arrow
- HH
- Höheheight
- LD L D
- Düsenlängenozzle length
- LL L L
- Lamellenlängelamellar length
- QH.1 Q H.1
- Erster Faserstoffsuspensionsstrom mit hoher Kons.First pulp suspension stream with high cons.
- QH.2 Q H.2
- Dritter Faserstoffsuspensionsstrom mit mittl./hoh. Kons.Third pulp suspension stream with middle / high. Cons.
- QL Q L
- Zweiter Faserstoffsuspensionsstrom mit niedriger Kons.Second pulp suspension stream with low cons.
- SS
- Strömungsrichtung (Pfeil)Flow direction (arrow)
- TT
- Tiefedepth
- vS v p
- Strömungsgeschwindigkeit (Pfeil)Flow velocity (arrow)
- vSt v St
- Strahlgeschwindigkeit (Pfeil)Jet velocity (arrow)
- αS α S
- Schrägungswinkelhelix angle
Claims (10)
- Headbox (1, 1.1) for a paper, board or tissue machine, having at least one lamella (10.1, 10.2), through which at least one fibrous stock suspension (3, 3.1, 3.2) flows, and a machine-width headbox nozzle (7) having an outlet gap (7.1) with a nozzle length (LD), which comprises an upper nozzle wall (13.1) and a lower nozzle wall (13.2) and in which the lamella (10.1, 10.2) is fitted, the lamella (10.1, 10.2) with a lamella length (LL) being provided at its downstream lamella end (11.1, 11.2) with a chamfer (12.11, 12.12) on a side which faces one of the two nozzle walls (13.1, 13.2) and with a structure (12.21, 12.22) on the opposite side, and the structure (12.21, 12.22) having the form of grooves (22) with a rectangular and/or wedge-shaped and/or parabolic and/or round form with a constant and/or different depth (T),
characterized in that
the upper nozzle wall (13.1) is provided with a preferably adjustable slice (7.2) in the region of the outlet gap (7.1), and in that the chamfer (12.11, 12.12) is oriented towards the slice (7.2). - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to Claim 1,
characterized in that
the chamfer (12.11, 12.12) has a chamfer angle (αS) of 1.5° to 6°, preferably of 2.5° to 5°. - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to Claim 1 or 2,
characterized in that
the downstream lamella end (11.1, 11.2) has a height (H) of 0.4 mm to 0.6 mm, preferably of 0.5 mm. - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lamella (10.1, 10.2) has a predominant lamella thickness (D) of 2 to 6 mm, preferably of 4 mm. - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lamella (10.1, 10.2) is formed from at least one high-performance polymer and
in that the high-performance polymer is a polyphenyl sulphone (PPSU), a polyether sulphone (PES), a polyether imide (PEI) or a polysulphone (PSU). - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the lamella length (LL) assumes a value of at least 80% of the nozzle length (LD). - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the flow velocity (vs) of the fibrous stock suspension (3, 3.1, 3.2) in the region of the downstream lamella end (11.1, 11.2) lies in the range of more than 5 m/s. - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the headbox (1, 1.1) is constructed with sectioned consistency control (dilution water technology). - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the headbox (1) is designed for a jet speed (vjet) of more than 1500 m/min, preferably of more than 1800 m/s. - Headbox (1, 1.1) having at least one lamella (10.1, 10.2) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the headbox is constructed as a multilayer headbox (1.1) and the lamella (10.1, 10.2) is incorporated as an intermediate lamella (16.1).
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