EP1619298A2 - Headbox of a machine for manufacturing a fibrous web, in particular a papier or board web - Google Patents

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EP1619298A2
EP1619298A2 EP05105897A EP05105897A EP1619298A2 EP 1619298 A2 EP1619298 A2 EP 1619298A2 EP 05105897 A EP05105897 A EP 05105897A EP 05105897 A EP05105897 A EP 05105897A EP 1619298 A2 EP1619298 A2 EP 1619298A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
turbulence
headbox
edge
machine
turbulence generator
Prior art date
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Ceased
Application number
EP05105897A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1619298A3 (en
Inventor
Wolfgang Ruf
Hans Loser
Michael Dr. Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Voith Paper Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH, Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1619298A2 publication Critical patent/EP1619298A2/en
Publication of EP1619298A3 publication Critical patent/EP1619298A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • 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
    • 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
    • D21F1/024—Details of the feed chamber
    • 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
    • D21F1/06—Regulating pulp flow

Definitions

  • the invention relates to a headbox for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board web, with at least one distribution device for distributing a highly consistent pulp suspension across the machine width, which is followed by a turbulence generator having a plurality of turbulence channels and a headbox jet in the machine direction is provided with a pulp suspension jet supplying exit slit.
  • Headboxes of the type mentioned are known, for example, from the publications EP 0 772 711 B1, EP 0 857 816 B1, DE 35 38 466 C2, DE 40 25 675 A1 and US Pat. No. 5,833,808.
  • the fiber orientation profile is influenced by an adjustment of the aperture provided in the region of the exit slit of the headbox nozzle, a modification of the turbulence insert and an influence on the throughput in the edge zones.
  • the previously customary influencing of the throughput in the edge zones entails the disadvantages, inter alia, that in these edge zones no addition of dilution water is possible and problems arise in connection with the lamellar connection.
  • the invention has for its object to provide an improved headbox of the type mentioned, in which the aforementioned problems are eliminated.
  • the headbox should be kept as simple as possible.
  • the marginal turbulence channels of the turbulence generator are each separated from the remaining turbulence generator area, that the marginal turbulence channels of the turbulence generator are connected on each side with at least one supply line for an edge current, which are connected to the distribution device end or beginning and end and in that, in order to influence the fiber orientation profile resulting transversely to the machine direction, the volume flows can be variably adjusted at least in the lateral feed lines for the edge flows, in each case via at least one actuator.
  • the basic idea of the present invention is therefore essentially that the recirculation in the area of the distributor device is eliminated. It must therefore not be additionally introduced 10 to 15% of pulp suspension for recirculation in the headbox, which were previously associated with high costs, be it through larger pipes, larger valves, larger pumps, larger pump capacities and the like.
  • the still to be recirculated amount of pulp suspension is now each edge introduced by at least one supply line in the form of an edge stream in the described turbulence generator, this amount of respective pulp suspension can be used to optimize the fiber orientation profile by the volume flow of pulp suspension in the edge zones of the headbox can be changed. So there are no recirculation lines on the headbox more available, have dead spaces and tend to contamination. Moreover, there is no reaction of the non-existing recirculation line on the fiber orientation and thus on the fiber orientation profile more.
  • preferably only the volume flows in the lateral feed lines for the edge flows can be respectively variably adjusted via at least one actuator. Tactile tests have shown that this is sufficient to achieve an acceptable fiber orientation profile with regard to the cost situation.
  • only the lateral edge zones of the intermediate channel are each separated from the remaining intermediate channel region, so that a non-subdivided central main zone of the intermediate channel results in the transverse direction between the two lateral separated edge zones.
  • the edge zones in the intermediate channel are therefore sealed off from a central main zone, since a pressure difference between the main chamber and the peripheral chamber is adjusted for influencing the edge volume flow in the jet.
  • the respective actuators are each formed by an adjustable throttle.
  • the actuator is preferably set so that it generates a local pressure drop in the range of 0 to 500 mbar.
  • At least one pipe distribution grid and a machine-width intermediate chamber are arranged between the distribution device and the turbulence generator of the central main zone in the machine direction.
  • the turbulence channels of the turbulence generator can be formed at least partially by turbulence tubes.
  • the turbulence generator can be provided in particular as a turbulence insert.
  • the turbulence ducts of the turbulence generator provided in the edge zones expediently have a larger passage cross-section than the remaining turbulence ducts.
  • At least one dilution device in particular a Siebwasserdosier rose comprising a plurality of transverse to the machine direction adjacent mixing chambers, the respective partial streams of different consistency are supplied between the distribution device and the turbulence generator of the central main zone in the machine direction, and each provide a mixed flow, and a machine-width intermediate chamber, which receives the respective mixed streams arranged.
  • a possibility is created to actively influence the fiber orientation profile even in the middle area of the headbox.
  • the dilution device has at least one distributor device for distributing a low-consistency pulp suspension, in particular white water, across the machine width and the feed lines for the edge streams are each connected to at least one second supply line, the end of the distribution device for distributing a low-consistency pulp suspension or initial and are connected at the end.
  • the second supply line preferably opens into the supply line via a mixing chamber and the mixing chamber is arranged downstream of said actuator in the flow direction of the edge mixed flow.
  • the inventive machine for producing a fibrous web is characterized in that it is provided with a headbox according to the invention.
  • a fiber orientation control system can be provided, which comprises a device provided at the machine end for measuring the fiber orientation cross profile of the fibrous web, a processing unit further processing the arithmetic unit received signals and the actuators of the headbox.
  • Figures 1 and 2 each show a schematic representation of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web 2, not shown, with at least one distributor 3 for distributing a highly consistent pulp suspension 4 on the machine width M (double arrow), in the machine direction L (arrow) a plurality of turbulence ducts 6 having turbulence generator 5 and a headbox 7 is provided downstream, which is provided with a pulp suspension jet 9 (arrow) supplying outlet gap 8.
  • the fibrous web 2 may in particular be a paper or board web and the distributor 3 may, as in the present case, be formed as a transverse distributor pipe or as a non-illustrated rotary distributor with hoses known to the person skilled in the art.
  • the turbulence generator 5 can be provided in particular as a turbulence insert.
  • the turbulence channels 6 can be formed in particular by turbulence pipes.
  • Both versions have in common that the marginal turbulence channels 6.R of the respective turbulence generator 5 are each separated from the remaining turbulence generator region 10, so that transversely to the machine direction L (arrow) between the two lateral separated edge zones 11, a non-divided central main zone 12 of the turbulence generator. 5 results.
  • the edge-side turbulence channels 6.R of the turbulence generator 5 are connected on each side with a supply line 13 for an edge stream 14 (arrow), which are connected to the distribution device 3 according to the embodiment of Figure 1 at the beginning and end or according to the embodiment of Figure 2 end.
  • the volume flows in both embodiments are again variably adjustable in each case at least in the lateral supply lines 13 for the edge flows 14 (arrow) via an actuator 15.
  • the respective actuators 15 are each formed by an adjustable throttle 16.
  • Figures 3 and 4 also show a schematic representation of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web, not shown 2 according to Figures 1 and 2, wherein the basic structure of the headbox 1 of Figure 3 that of Figure 1 and that of Figure 4 corresponds to that of Figure 2.
  • the distributor 3 and the turbulence generator 5 of the central main zone 12 in the machine direction L at least one pipe distribution grid 17 and a machine-width intermediate chamber 18 are arranged.
  • the pipe distribution grid 17 can also be designed as a first turbulence generator, as a so-called secondary turbulence generator.
  • the basic structures correspond to those of Figures 1 and 2.
  • FIG. 5 shows a further schematic representation of a headbox 1 according to the invention.
  • a dilution device 19 in particular a Siebwasserdosier listening comprising a plurality of transversely to the machine direction L (arrow) juxtaposed mixing chambers 20, which each sub-streams 21 of different consistency c can be fed and each provide a mixed flow Q M (arrow), and a machine-wide intermediate chamber 18, which receives the respective mixed streams Q M (arrow), arranged.
  • the dilution device 19 has a second distribution device (transverse distribution tube) 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L , in particular white water, over the machine width M (arrow) and the supply lines 13 for the edge streams 14 (arrow) are each connected to a second supply line 23 , which are connected to the second distribution device 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L end or initial and end ( Figure 5).
  • a second distribution device transverse distribution tube 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L , in particular white water, over the machine width M (arrow) and the supply lines 13 for the edge streams 14 (arrow) are each connected to a second supply line 23 , which are connected to the second distribution device 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L end or initial and end (Figure 5).
  • the second supply line 23 opens via an edge mixing chamber 24 into the supply line 13 and the respective edge mixing chamber 24, the actuator 15 in the flow direction S (arrow) of the edge mixing flow Q MR (arrow) downstream.
  • only one supply line per edge stream is provided, be it the feed line with highly consistent pulp suspension or the feed line with low-consistency pulp suspension.
  • the mixing chamber can be omitted, whereby the recirculation of the other strand is maintained.
  • the mixing chambers thus a pulp suspension Q H high consistency is supplied, and metering valves through which the mixing chambers, for example, pulp suspensions Q L low consistency c L can be fed.
  • the dilution device may be, for example, a white water dosing system of the kind provided in connection with the ModuleJet® headbox available on the market.
  • the ModuleJet® headbox is described for example in German Patent DE 40 19 593 C2.
  • the invention provides an improved headbox of the type mentioned, in which the known problems of the prior art are eliminated and which is also kept as simple as possible in its construction.

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Abstract

The two turbulence channels (6.R) at the edges of the turbulence generator (5) are separate from the other turbulence-generating zones (10). They (6.R) are connected to outside supply lines (13), to set up edge flows (14). The supply lines (13) emerge from the start and end of the flow distribution unit (3). The profile of fiber orientation is controlled right across the running direction (L) of the web. To this end, the volumetric flowrate in the side lines (13) is adjusted by valve actuators (15, 16), hence varying the edge flows (14). The main central zone of the turbulence generators (5) is undivided by the arrangement. Each side valve is an actuated throttling valve (16). Between the distributor (22) and turbulence generator there is a pipe distribution grid (17) and a machine-wide intermediate chamber (18). Further variants based on the foregoing principles include: a dilution unit dosing sieve water for local control of consistency, and a mixing chamber arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung zum Verteilen einer hochkonsistenten Faserstoffsuspension über die Maschinenbreite, der in Maschinenlaufrichtung ein eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisender Turbulenzerzeuger und eine Stoffauflaufdüse nachgeschaltet ist, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl liefernden Austrittsspalt versehen ist.The invention relates to a headbox for a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or board web, with at least one distribution device for distributing a highly consistent pulp suspension across the machine width, which is followed by a turbulence generator having a plurality of turbulence channels and a headbox jet in the machine direction is provided with a pulp suspension jet supplying exit slit.

Stoffaufläufe der genannten Art sind beispielsweise aus den Druckschriften EP 0 772 711 B1, EP 0 857 816 B1, DE 35 38 466 C2, DE 40 25 675 A1 und US 5 833 808 bekannt.Headboxes of the type mentioned are known, for example, from the publications EP 0 772 711 B1, EP 0 857 816 B1, DE 35 38 466 C2, DE 40 25 675 A1 and US Pat. No. 5,833,808.

Bisher erfolgt eine Beeinflussung des Faserorientierungsprofils durch ein Verstellen der im Bereich des Austrittsspaltes der Stoffauflaufdüse vorgesehenen Blende, eine Modifikation des Turbulenzeinsatzes sowie eine Beeinflussung des Durchsatzes in den Randzonen. Die bisher übliche Beeinflussung des Durchsatzes in den Randzonen bringt unter anderem die Nachteile mit sich, dass in diesen Randzonen keine Verdünnungswasserzugabe möglich ist und sich Probleme im Zusammenhang mit der Lamellenanbindung ergeben.So far, the fiber orientation profile is influenced by an adjustment of the aperture provided in the region of the exit slit of the headbox nozzle, a modification of the turbulence insert and an influence on the throughput in the edge zones. The previously customary influencing of the throughput in the edge zones entails the disadvantages, inter alia, that in these edge zones no addition of dilution water is possible and problems arise in connection with the lamellar connection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stoffauflauf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor erwähnten Probleme beseitigt sind. Dabei soll der Stoffauflauf im Aufbau möglichst einfach gehalten werden.The invention has for its object to provide an improved headbox of the type mentioned, in which the aforementioned problems are eliminated. Here, the headbox should be kept as simple as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die randseitigen Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers jeweils vom restlichen Turbulenzerzeugerbereich abgetrennt sind, dass die randseitigen Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers einzelseitig mit jeweils mindestens einer Zuführleitung für einen Randstrom verbunden sind, die an die Verteileinrichtung endseitig oder anfangs- und endseitig angeschlossen sind, und dass zur Beeinflussung des sich quer zur Maschinenlaufrichtung ergebenden Faserorientierungsprofils die Volumenströme zumindest in den seitlichen Zuführleitungen für die Randströme jeweils über wenigstens ein Stellglied entsprechend variabel einstellbar sind.This object is achieved in that the marginal turbulence channels of the turbulence generator are each separated from the remaining turbulence generator area, that the marginal turbulence channels of the turbulence generator are connected on each side with at least one supply line for an edge current, which are connected to the distribution device end or beginning and end and in that, in order to influence the fiber orientation profile resulting transversely to the machine direction, the volume flows can be variably adjusted at least in the lateral feed lines for the edge flows, in each case via at least one actuator.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt also im Wesentlichen darin, dass die Rezirkulation im Bereich der Verteileinrichtung eliminiert wird. Es müssen also nicht mehr zusätzlich 10 bis 15 % an Faserstoffsuspension für die Rezirkulation in den Stoffauflauf eingebracht werden, was bislang mit hohen Kosten verbunden waren, sei es durch größere Rohrleitungen, größere Armaturen, größere Pumpen, größere Pumpenleistungen und dergleichen. Die noch zu rezirkulierende Menge an Faserstoffsuspension wird nun jeweils randseitig mittels mindestens je einer Zuführleitung in Form eines Randstroms in den beschriebenen Turbulenzerzeuger eingebracht, wobei diese Menge an jeweiliger Faserstoffsuspension zur Optimierung des Faserorientierungsprofils verwendet werden kann, indem der Volumenstrom an Faserstoffsuspension in den Randzonen des Stoffauflaufs geändert werden kann. Es sind also keine Rezirkulationsleitungen an dem Stoffauflauf mehr vorhanden, die Toträume aufweisen und zu Verschmutzungen neigen. Überdies besteht auch keine Rückwirkung der nicht vorhandenen Rezirkulationsleitung auf die Faserorientierung und damit auf das Faserorientierungsprofil mehr.The basic idea of the present invention is therefore essentially that the recirculation in the area of the distributor device is eliminated. It must therefore not be additionally introduced 10 to 15% of pulp suspension for recirculation in the headbox, which were previously associated with high costs, be it through larger pipes, larger valves, larger pumps, larger pump capacities and the like. The still to be recirculated amount of pulp suspension is now each edge introduced by at least one supply line in the form of an edge stream in the described turbulence generator, this amount of respective pulp suspension can be used to optimize the fiber orientation profile by the volume flow of pulp suspension in the edge zones of the headbox can be changed. So there are no recirculation lines on the headbox more available, have dead spaces and tend to contamination. Moreover, there is no reaction of the non-existing recirculation line on the fiber orientation and thus on the fiber orientation profile more.

Zur Beeinflussung des sich quer zur Maschinenlaufrichtung ergebenden Faserorientierungsprofils sind vorzugsweise nur die Volumenströme in den seitlichen Zuführleitungen für die Randströme jeweils über wenigstens ein Stellglied entsprechend variabel einstellbar. Durchgeführte Tastversuche haben ergeben, dass dies zur Erreichung eines akzeptablen Faserorientierungsprofils im Hinblick auf die Kostensituation ausreichend ist.In order to influence the fiber orientation profile resulting transversely to the machine direction, preferably only the volume flows in the lateral feed lines for the edge flows can be respectively variably adjusted via at least one actuator. Tactile tests have shown that this is sufficient to achieve an acceptable fiber orientation profile with regard to the cost situation.

Bevorzugt sind nur die seitlichen Randzonen des Zwischenkanals jeweils vom restlichen Zwischenkanalbereich abgetrennt, so dass sich in Querrichtung zwischen den beiden seitlichen abgetrennten Randzonen eine nicht unterteilte mittlere Hauptzone des Zwischenkanals ergibt. Die Randzonen im Zwischenkanal sind also gegenüber einer mittleren Hauptzone abgedichtet, da für die Beeinflussung des Randvolumenstromes im Strahl eine Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und der Randkammer eingestellt wird.Preferably, only the lateral edge zones of the intermediate channel are each separated from the remaining intermediate channel region, so that a non-subdivided central main zone of the intermediate channel results in the transverse direction between the two lateral separated edge zones. The edge zones in the intermediate channel are therefore sealed off from a central main zone, since a pressure difference between the main chamber and the peripheral chamber is adjusted for influencing the edge volume flow in the jet.

Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs sind die betreffenden Stellglieder jeweils durch eine verstellbare Drossel gebildet. Dabei ist das Stellglied bevorzugt derart eingestellt, dass es einen örtlichen Druckverlust im Bereich von 0 bis 500 mbar erzeugt.In a preferred practical embodiment of the headbox according to the invention, the respective actuators are each formed by an adjustable throttle. In this case, the actuator is preferably set so that it generates a local pressure drop in the range of 0 to 500 mbar.

Weiterhin sind in weiterer bevorzugter Ausgestaltung zwischen der Verteileinrichtung und dem Turbulenzerzeuger der mittleren Hauptzone in Maschinenlaufrichtung mindestens ein Rohrverteilgitter und eine maschinenbreite Zwischenkammer angeordnet. Die Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers können zumindest teilweise durch Turbulenzrohre gebildet sein. Der Turbulenzerzeuger kann insbesondere als Turbulenzeinsatz vorgesehen sein.Furthermore, in a further preferred embodiment, at least one pipe distribution grid and a machine-width intermediate chamber are arranged between the distribution device and the turbulence generator of the central main zone in the machine direction. The turbulence channels of the turbulence generator can be formed at least partially by turbulence tubes. The turbulence generator can be provided in particular as a turbulence insert.

Um den Druckverlust im Turbulenzerzeuger zu reduzieren und damit die angestrebte Wirkung zu erhöhen, besitzen die in den Randzonen vorgesehenen Turbulenzkanäle des Turbulenzerzeugers zweckmäßigerweise einen größeren Durchtrittsquerschnitt als die restlichen Turbulenzkanäle.In order to reduce the pressure loss in the turbulence generator and thus to increase the desired effect, the turbulence ducts of the turbulence generator provided in the edge zones expediently have a larger passage cross-section than the remaining turbulence ducts.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwischen der Verteileinrichtung und dem Turbulenzerzeuger der mittleren Hauptzone in Maschinenlaufrichtung mindestens eine Verdünnungseinrichtung, insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung nebeneinander angeordnete Mischkammern umfasst, den jeweils Teilströme unterschiedlicher Konsistenz zuführbar sind und die jeweils einen Mischstrom liefern, und eine maschinenbreite Zwischenkammer, die die jeweiligen Mischströme aufnimmt, angeordnet. Dadurch wird eine Möglichkeit geschaffen, auch im mittleren Bereich des Stoffauflaufs das Faserorientierungsprofil aktiv zu beeinflussen.In a further preferred embodiment, at least one dilution device, in particular a Siebwasserdosiereinrichtung comprising a plurality of transverse to the machine direction adjacent mixing chambers, the respective partial streams of different consistency are supplied between the distribution device and the turbulence generator of the central main zone in the machine direction, and each provide a mixed flow, and a machine-width intermediate chamber, which receives the respective mixed streams arranged. Thereby a possibility is created to actively influence the fiber orientation profile even in the middle area of the headbox.

Dabei weist die Verdünnungseinrichtung mindestens eine Verteileinrichtung zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension, insbesondere von Siebwasser, über die Maschinenbreite auf und die Zuführleitungen für die Randströme sind jeweils mit mindestens einer zweiten Zuführleitung verbunden, die an die Verteileinrichtung zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension endseitig oder anfangs- und endseitig angeschlossen sind.In this case, the dilution device has at least one distributor device for distributing a low-consistency pulp suspension, in particular white water, across the machine width and the feed lines for the edge streams are each connected to at least one second supply line, the end of the distribution device for distributing a low-consistency pulp suspension or initial and are connected at the end.

Ferner mündet die zweite Zuführleitung bevorzugt über eine Mischkammer in die Zuführleitung und der Mischkammer ist das genannte Stellglied in Strömungsrichtung des Rand-Mischstroms nachgeordnet.Furthermore, the second supply line preferably opens into the supply line via a mixing chamber and the mixing chamber is arranged downstream of said actuator in the flow direction of the edge mixed flow.

Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit einem erfindungsgemäßen Stoffauflauf versehen ist. Dabei kann insbesondere ein Faserorientierungs-Regelsystem vorgesehen sein, das eine am Maschinenende vorgesehene Einrichtung zur Messung des Faserorientierungs-Querprofils der Faserstoffbahn, eine die erhaltenen Messsignale weiterverarbeitende Recheneinheit und die Stellglieder des Stoffauflaufs umfasst.The inventive machine for producing a fibrous web, in particular paper or board web, is characterized in that it is provided with a headbox according to the invention. In this case, in particular, a fiber orientation control system can be provided, which comprises a device provided at the machine end for measuring the fiber orientation cross profile of the fibrous web, a processing unit further processing the arithmetic unit received signals and the actuators of the headbox.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments with reference to the drawing.

Es zeigen

Figuren 1 und 2
schematische Darstellungen von zwei erfindungsgemäßen Stoffaufläufen ohne jeweiligen Zwischenkanal;
Figuren 3 und 4
schematische Darstellungen von zwei erfindungsgemäßen Stoffaufläufen mit jeweiligen Zwischenkanal; und
Figur 5
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs mit einer Verdünnungseinrichtung.
Show it
Figures 1 and 2
schematic representations of two headbox invention without each intermediate channel;
FIGS. 3 and 4
schematic representations of two headboxes according to the invention with respective intermediate channel; and
FIG. 5
a schematic representation of a head box according to the invention with a dilution device.

Die Figuren 1 und 2 zeigen je eine schematische Darstellung eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer nicht dargestellten Faserstoffbahn 2 mit mindestens einer Verteileinrichtung 3 zum Verteilen einer hochkonsistenten Faserstoffsuspension 4 über die Maschinenbreite M (Doppelpfeil), der in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) ein eine Vielzahl von Turbulenzkanälen 6 aufweisender Turbulenzerzeuger 5 und eine Stoffauflaufdüse 7 nachgeschaltet ist, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl 9 (Pfeil) liefernden Austrittsspalt 8 versehen ist. Bei der Faserstoffbahn 2 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln und die Verteileinrichtung 3 kann, wie im vorliegenden Fall, als Querverteilrohr oder auch als nicht dargestellter, dem Fachmann jedoch bekannter Rundverteiler mit Schläuchen ausgebildet sein. Der Turbulenzerzeuger 5 kann insbesondere als Turbulenzeinsatz vorgesehen sein. Die Turbulenzkanäle 6 können insbesondere durch Turbulenzrohre gebildet sein.Figures 1 and 2 each show a schematic representation of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web 2, not shown, with at least one distributor 3 for distributing a highly consistent pulp suspension 4 on the machine width M (double arrow), in the machine direction L (arrow) a plurality of turbulence ducts 6 having turbulence generator 5 and a headbox 7 is provided downstream, which is provided with a pulp suspension jet 9 (arrow) supplying outlet gap 8. The fibrous web 2 may in particular be a paper or board web and the distributor 3 may, as in the present case, be formed as a transverse distributor pipe or as a non-illustrated rotary distributor with hoses known to the person skilled in the art. The turbulence generator 5 can be provided in particular as a turbulence insert. The turbulence channels 6 can be formed in particular by turbulence pipes.

Beiden Ausführungen ist gemeinsam, dass die randseitigen Turbulenzkanäle 6.R des jeweiligen Turbulenzerzeugers 5 jeweils vom restlichen Turbulenzerzeugerbereich 10 abgetrennt sind, so dass sich quer zur Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) zwischen den beiden seitlichen abgetrennten Randzonen 11 eine nicht unterteilte mittlere Hauptzone 12 des Turbulenzerzeugers 5 ergibt. Die randseitigen Turbulenzkanäle 6.R des Turbulenzerzeugers 5 sind einzelseitig mit jeweils einer Zuführleitung 13 für einen Randstrom 14 (Pfeil) verbunden, die an die Verteileinrichtung 3 gemäß der Ausführung Figur 1 anfangs- und endseitig oder gemäß der Ausführung der Figur 2 endseitig angeschlossen sind. Zur Beeinflussung des sich quer zur Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) ergebenden jeweiligen Faserorientierungsprofils sind die Volumenströme in beiden Ausführungen wiederum zumindest in den seitlichen Zuführleitungen 13 für die Randströme 14 (Pfeil) jeweils über ein Stellglied 15 entsprechend variabel einstellbar. Die betreffenden Stellglieder 15 sind jeweils durch eine verstellbare Drossel 16 gebildet.Both versions have in common that the marginal turbulence channels 6.R of the respective turbulence generator 5 are each separated from the remaining turbulence generator region 10, so that transversely to the machine direction L (arrow) between the two lateral separated edge zones 11, a non-divided central main zone 12 of the turbulence generator. 5 results. The edge-side turbulence channels 6.R of the turbulence generator 5 are connected on each side with a supply line 13 for an edge stream 14 (arrow), which are connected to the distribution device 3 according to the embodiment of Figure 1 at the beginning and end or according to the embodiment of Figure 2 end. In order to influence the respective fiber orientation profile transversely to the machine direction L (arrow), the volume flows in both embodiments are again variably adjustable in each case at least in the lateral supply lines 13 for the edge flows 14 (arrow) via an actuator 15. The respective actuators 15 are each formed by an adjustable throttle 16.

Die Figuren 3 und 4 zeigen weiterhin je eine schematische Darstellung eines Stoffauflaufs 1 für eine Maschine zur Herstellung einer nicht dargestellten Faserstoffbahn 2 gemäß den Figuren 1 und 2, wobei der Grundaufbau des Stoffauflaufs 1 der Figur 3 dem der Figur 1 und der der Figur 4 dem der Figur 2 entspricht.Figures 3 and 4 also show a schematic representation of a headbox 1 for a machine for producing a fibrous web, not shown 2 according to Figures 1 and 2, wherein the basic structure of the headbox 1 of Figure 3 that of Figure 1 and that of Figure 4 corresponds to that of Figure 2.

Jedoch sind in diesen beiden Ausführungen zwischen der Verteileinrichtung 3 und dem Turbulenzerzeuger 5 der mittleren Hauptzone 12 in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) mindestens ein Rohrverteilgitter 17 und eine maschinenbreite Zwischenkammer 18 angeordnet. Das Rohrverteilgitter 17 kann selbstverständlich auch als erster Turbulenzerzeuger, als so genannter Neben-Turbulenzerzeuger, ausgeführt sein. Im Übrigen entsprechen die Grundaufbauten denen der Figuren 1 und 2.However, in these two embodiments between the distributor 3 and the turbulence generator 5 of the central main zone 12 in the machine direction L (arrow) at least one pipe distribution grid 17 and a machine-width intermediate chamber 18 are arranged. Of course, the pipe distribution grid 17 can also be designed as a first turbulence generator, as a so-called secondary turbulence generator. Incidentally, the basic structures correspond to those of Figures 1 and 2.

Die Figur 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stoffauflaufs 1.FIG. 5 shows a further schematic representation of a headbox 1 according to the invention.

Dabei sind zwischen der Verteileinrichtung 3 und dem Turbulenzerzeuger 5 der mittleren Hauptzone 12 in Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) eine Verdünnungseinrichtung 19, insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung L (Pfeil) nebeneinander angeordnete Mischkammern 20 umfasst, denen jeweils Teilströme 21 unterschiedlicher Konsistenz c zuführbar sind und die jeweils einen Mischstrom QM (Pfeil) liefern, und eine maschinenbreite Zwischenkammer 18, die die jeweiligen Mischströme QM (Pfeil) aufnimmt, angeordnet.In this case, between the distributor 3 and the turbulence generator 5 of the central main zone 12 in the machine direction L (arrow) a dilution device 19, in particular a Siebwasserdosiereinrichtung comprising a plurality of transversely to the machine direction L (arrow) juxtaposed mixing chambers 20, which each sub-streams 21 of different consistency c can be fed and each provide a mixed flow Q M (arrow), and a machine-wide intermediate chamber 18, which receives the respective mixed streams Q M (arrow), arranged.

Die Verdünnungseinrichtung 19 weist eine zweite Verteileinrichtung (Querverteilrohr) 22 zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension QL, insbesondere von Siebwasser, über die Maschinenbreite M (Pfeil) auf und die Zuführleitungen 13 für die Randströme 14 (Pfeil) sind jeweils mit einer zweiten Zuführleitung 23 verbunden, die an die zweite Verteileinrichtung 22 zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension QL endseitig oder anfangs- und endseitig (Figur 5) angeschlossen sind.The dilution device 19 has a second distribution device (transverse distribution tube) 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L , in particular white water, over the machine width M (arrow) and the supply lines 13 for the edge streams 14 (arrow) are each connected to a second supply line 23 , which are connected to the second distribution device 22 for distributing a low-consistency pulp suspension Q L end or initial and end (Figure 5).

Die zweite Zuführleitung 23 mündet über eine Rand-Mischkammer 24 in die Zuführleitung 13 und der jeweiligen Rand-Mischkammer 24 ist das Stellglied 15 in Strömungsrichtung S (Pfeil) des Rand-Mischstroms QM-R (Pfeil) nachgeordnet.The second supply line 23 opens via an edge mixing chamber 24 into the supply line 13 and the respective edge mixing chamber 24, the actuator 15 in the flow direction S (arrow) of the edge mixing flow Q MR (arrow) downstream.

Natürlich ist es auch möglich, dass nur eine Zuführleitung pro Randstrom vorgesehen ist, sei es nun die Zuführleitung mit hochkonsistenter Faserstoffsuspension oder die Zuführleitung mit niederkonsistenter Faserstoffsuspension. In diesem Falle kann die Mischkammer entfallen, wobei die Rezirkulation des anderen Strangs erhalten bleibt.Of course, it is also possible that only one supply line per edge stream is provided, be it the feed line with highly consistent pulp suspension or the feed line with low-consistency pulp suspension. In this case, the mixing chamber can be omitted, whereby the recirculation of the other strand is maintained.

Den Mischkammern wird also eine Faserstoffsuspension QH hoher Konsistenz zugeführt, sowie Dosierventile, über die den Mischkammern zum Beispiel Faserstoffsuspensionen QL geringer Konsistenz cL zuführbar sind. Bei der Verdünnungseinrichtung kann es sich also beispielsweise um ein Siebwasserdosierungssystem der Art handeln, wie es im Zusammenhang mit dem auf dem Markt erhältlichen ModuleJet®-Stoffauflauf vorgesehen ist. Der ModuleJet®-Stoffauflauf ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 40 19 593 C2 beschrieben.The mixing chambers thus a pulp suspension Q H high consistency is supplied, and metering valves through which the mixing chambers, for example, pulp suspensions Q L low consistency c L can be fed. Thus, the dilution device may be, for example, a white water dosing system of the kind provided in connection with the ModuleJet® headbox available on the market. The ModuleJet® headbox is described for example in German Patent DE 40 19 593 C2.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein verbesserter Stoffauflauf der eingangs genannten Art geschaffen wird, bei dem die bekannten Probleme des Stands der Technik beseitigt sind und der überdies in seinem Aufbau möglichst einfach gehalten ist.In summary, it should be noted that the invention provides an improved headbox of the type mentioned, in which the known problems of the prior art are eliminated and which is also kept as simple as possible in its construction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stoffauflaufheadbox
22
FaserstoffbahnFibrous web
33
Verteileinrichtungdistributor
44
FaserstoffsuspensionFibrous suspension
55
Turbulenzerzeugerturbulence generator
66
Turbulenzkanalturbulence channel
6.R6.R
Randseitiger TurbulenzkanalEdge-side turbulence channel
77
Stoffauflaufdüseheadbox
88th
Austrittsspaltexit slit
99
Faserstoffsuspensionsstrahl (Pfeil)Pulp suspension jet (arrow)
1010
TurbulenzerzeugerbereichTurbulence generator area
1111
Randzoneborder zone
1212
Mittlere HauptzoneMiddle main zone
1313
Zuführleitungfeed
1414
Randstrom (Pfeil)Edge current (arrow)
1515
Stellgliedactuator
1616
Drosselthrottle
1717
RohrverteilgitterRohrverteilgitter
1818
Zwischenkammerintermediate chamber
1919
Verdünnungseinrichtungdiluter
2020
Mischkammermixing chamber
2121
Teilstrompartial flow
2222
Zweite VerteileinrichtungSecond distribution device
2323
Zweite ZuführleitungSecond supply line
2424
Rand-MischkammerEdge mixing chamber
cc
Konsistenzconsistency
CL C L
Niedrige KonsistenzLow consistency
LL
Maschinenlaufrichtung (Pfeil)Machine direction (arrow)
MM
Maschinenbreite (Doppelpfeil)Machine width (double arrow)
QH Q H
Hochkonsistente FaserstoffsuspensionHigh consistency pulp suspension
QL Q L
Niederkonsistente FaserstoffsuspensionLow consistency pulp suspension
QM Q M
Mischstrom (Pfeil)Mixed flow (arrow)
QM-R Q MR
Rand-Mischstrom (Pfeil)Rand mixed flow (arrow)
SS
Strömungsrichtung (Pfeil)Flow direction (arrow)

Claims (8)

Stoffauflauf (1) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit mindestens einer Verteileinrichtung (3) zum Verteilen einer hochkonsistenten Faserstoffsuspension (4, QH) über die Maschinenbreite (M), der in Maschinenlaufrichtung (L) ein eine Vielzahl von Turbulenzkanälen aufweisender Turbulenzerzeuger (5) und eine Stoffauflaufdüse (7) nachgeschaltet ist, die mit einem einen Faserstoffsuspensionsstrahl (9) liefernden Austrittsspalt (8) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die randseitigen Turbulenzkanäle (6.R) des Turbulenzerzeugers (5) jeweils vom restlichen Turbulenzerzeugerbereich (10) abgetrennt sind,
dass die randseitigen Turbulenzkanäle (6.R) des Turbulenzerzeugers (5) einzelseitig mit jeweils mindestens einer Zuführleitung (13) für einen Randstrom (14) verbunden sind, die an die Verteileinrichtung (3) endseitig oder anfangs- und endseitig angeschlossen sind, und
dass zur Beeinflussung des sich quer zur Maschinenlaufrichtung (L) ergebenden Faserorientierungsprofils die Volumenströme zumindest in den seitlichen Zuführleitungen (13) für die Randströme (14) jeweils über wenigstens ein Stellglied (15) entsprechend variabel einstellbar sind.Headbox (1) for a machine for producing a fibrous web (2), in particular a paper or board web, with at least one distributor (3) for distributing a highly consistent pulp suspension (4, Q H ) over the machine width (M) in the machine direction (L) a turbulence generator (5) having a multiplicity of turbulence channels and a headbox nozzle (7) which is provided with an outlet gap (8) which delivers a fibrous suspension jet (9),
characterized,
are that the edge-side turbulence ducts (6.R) of the turbulence generator (5) respectively separated from the remaining area of the turbulence generator (10),
that the edge-side turbulence channels (6.R) of the turbulence generator (5) are connected on each side with at least one supply line (13) for an edge stream (14) which are connected to the distributor device (3) at the end or at the beginning and end, and
in that, in order to influence the fiber orientation profile resulting transversely to the machine direction (L), the volume flows can be variably adjusted correspondingly at least in the lateral supply lines (13) for the edge streams (14) via at least one actuator (15). Stoffauflauf (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Beeinflussung des sich quer zur Maschinenlaufrichtung (L) ergebenden Faserorientierungsprofils nur die Volumenströme in den seitlichen Zuführleitungen (13) für die Randströme (14) jeweils über wenigstens ein Stellglied (15) entsprechend variabel einstellbar sind.Headbox (1) according to claim 1,
characterized,
that for influencing the transverse to the machine direction (L) resulting fiber orientation profile only the flow rates in the lateral Supply lines (13) for the edge streams (14) are each variably adjustable via at least one actuator (15). Stoffauflauf (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass nur die randseitigen Turbulenzkanäle (6.R) des Turbulenzerzeugers (5) jeweils vom restlichen Turbulenzerzeugerbereich (10) abgetrennt sind, so dass sich quer zur Maschinenlaufrichtung (L) zwischen den beiden seitlichen abgetrennten Randzonen (11) eine nicht unterteilte mittlere Hauptzone (12) des Turbulenzerzeugers (5) ergibt.Headbox (1) according to claim 1 or 2,
characterized,
in that only the peripheral turbulence ducts (6.R) of the turbulence generator (5) are separated from the remaining turbulence generator region (10) such that an undivided central main zone (12) transversely to the machine direction (L) between the two lateral separated edge zones (11) ) of the turbulence generator (5). Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die betreffenden Stellglieder (15) jeweils durch eine verstellbare Drossel (16) gebildet sind.Headbox (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
that the respective actuators (15) are each formed by an adjustable throttle (16). Stoffauflauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Verteileinrichtung (22) und dem Turbulenzerzeuger (5) der mittleren Hauptzone (12) in Maschinenlaufrichtung (L) mindestens ein Rohrverteifgitter (17) und eine maschinenbreite Zwischenkammer (18) angeordnet sind.Headbox (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that at least one tube distributor grille (17) and one machine-wide intermediate chamber (18) are arranged between the distributor device (22) and the turbulence generator (5) of the central main zone (12) in the machine direction (L). Stoffauflauf (1) nach einem vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Verteileinrichtung (22) und dem Turbulenzerzeuger (5) der mittleren Hauptzone (12) in Maschinenlaufrichtung (L) mindestens eine Verdünnungseinrichtung (19), insbesondere eine Siebwasserdosiereinrichtung, die mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung (L) nebeneinander angeordnete Mischkammern (20) umfasst, denen jeweils Teilströme (21) unterschiedlicher Konsistenz (c) zuführbar sind und die jeweils einen Mischstrom (QM) liefern, und eine maschinenbreite Zwischenkammer (18), die die jeweiligen Mischströme (QM) aufnimmt, angeordnet sind.Headbox (1) according to any preceding claim,
characterized,
in that at least one dilution device (19), in particular a white water metering device, between the distributor device (22) and the turbulence generator (5) of the central main zone (12) in the machine running direction (L), which comprises a plurality of mixing chambers (20) arranged side by side transversely to the machine direction (L) , which in each case partial streams (21) of different consistency (c) can be supplied and which each have a mixed stream (Q M ), and a machine-width intermediate chamber (18) accommodating the respective mixed flows (Q M ) are arranged. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verdünnungseinrichtung (19) mindestens eine zweite Verteileinrichtung (22) zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension (QL), insbesondere von Siebwasser, über die Maschinenbreite (M) aufweist und
dass die Zuführleitungen (13) für die Randströme (14) jeweils mit mindestens einer zweiten Zuführleitung (22) verbunden sind, die an die zweite Verteileinrichtung (22) zum Verteilen einer niederkonsistenten Faserstoffsuspension (QL) endseitig oder anfangs- und endseitig angeschlossen sind.Headbox (1) according to claim 6,
characterized,
that the dilution means (19) comprises at least a second distribution device (22) for distributing a low-consistency fibrous suspension (Q L), in particular white water over the machine width (M) and
in that the feed lines (13) for the edge streams (14) are each connected to at least one second feed line (22) which is connected to the second distributor device (22) for distributing a low-consistency pulp suspension (Q L ) at the end or beginning and end. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Zuführleitung (23) über eine Rand-Mischkammer (24) in die Zuführleitung (13) mündet und
dass der Rand-Mischkammer (24) das Stellglied (15) in Strömungsrichtung (S) des Rand-Mischstroms (QM-R) nachgeordnet ist.Headbox (1) according to claim 7,
characterized,
that the second supply line (23) via an edge mixing chamber (24) opens into the supply line (13) and
that the edge-mixing chamber (24) downstream of the actuator (15) in the flow direction (S) of the edge of the mixed flow (Q MR).
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