FI125215B

FI125215B - Headbox of fiber machine

Info

Publication number: FI125215B
Application number: FI20116079A
Authority: FI
Inventors: Janne Lappi; Sami Anttilainen
Original assignee: Valmet Technologies Inc
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2015-07-15
Also published as: EP2589702B1; FI20116079A; CN103088690A; CN103088690B; EP2589702A1

Description

KUITURAINAKONEEN PERÄLAATIKKOFiber web machine headbox

Keksinnön kohteena on kuiturainakoneen perälaatikko, johon kuuluu turbulenssigeneraattori, jossa on virtausputkia ja joihin virtausputkiin on sovitettu liitettäväksi jakotukki väliputkil-la.The present invention relates to a headbox of a fiber web machine comprising a turbulence generator having flow pipes and to which flow manifolds are arranged to be connected via a manifold.

Kuiturainakoneen perälaatikkoon syötetään rainattavaa massaa jakotukista tai vastaavasta jakoputkesta. Monikerrosperälaati-koissa jakotukkeja voi olla useampia, kuten jopa 3-5 kappaletta. Jakotukki voidaan yhdistää perälaatikkoon esimerkiksi joukolla joustavia taipuisia väliputkia. Niiden kautta rainatta-va massa johdetaan perälaatikkoon halutulla tavalla koko sen pääasialliselle leveydelle.A web of pulp from a manifold or similar manifold is fed to the headbox of a fiber web machine. Multi-layered headboard sizes can have multiple manifolds, such as up to 3-5 pieces. The manifold may be connected to the headbox, for example, by a plurality of flexible flexible intermediate tubes. Through these, the web to be fed is fed to the headbox in the desired manner over its entire primary width.

Eräs tekniikan tasosta tunnettu ratkaisu on esitetty kansainvälisessä patenttihakemusjulkaisussa W0 01/38775 AI. Sen eräs merkittävä epäkohta on kuitenkin se, että kumiletkuilla kiinnitys perälaatikon rakenneosiin tapahtuu erillisillä soviteosilla tai vastaavilla. Tällaisten käyttäminen on turbulenssigeneraat-torin putkien yhteydessä haasteellista, koska turbulenssiputkien jako on tiivis ja tilaa on vähän.One solution known in the art is disclosed in International Patent Application Publication No. WO 01/38775 A1. One major disadvantage, however, is that the rubber hoses are secured to the headbox components by separate fitting members or the like. The use of such in connection with turbulence generator tubes is challenging due to the tight distribution of the turbulence tubes and the limited space available.

Perälaatikon tunnettu rakenne on joukko peräkkäisiä osakokonaisuuksia. Tulopuolelta lukien nämä ovat tyypillisesti jakotukki, jakopillistö, välikammio, turbogeneraattori, huulikanava ja huuliaukko, josta rainattava massa purkautuu viiraosalle. Jokainen osakokonaisuus on massiivinen ja myös suurella tarkkuudella valmistettava ja siten perälaatikon valmistus sitoo pääomia. Lisäksi jokainen osakokonaisuus lisää perälaatikon konesuuntaista pituutta, joka vaikuttaa koneinvestoinnin kokonaiskustannuksiin . Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kuiturainakoneen perälaatikko, joka mahdollistaa jakotukin yhdistämisen perälaatikon ahtaisiin sisärakenteisiin. Keksinnön mukaisen perälaatikon tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1.The known structure of the headbox is a series of successive subassemblies. On the inlet side, these typically include a manifold, manifold, intermediate chamber, turbogenerator, lip duct, and lip opening for discharging the strip to the wire portion. Each subassembly is massive and can also be manufactured with high precision and thus the headbox manufacturing is bound by capital. In addition, each subassembly increases the machine head length of the headbox, which affects the total cost of the machine investment. It is an object of the present invention to provide a headbox of a fiber web machine which enables the manifold to be connected to the narrow inner structures of the headbox. Characteristic features of the headbox according to the invention are set forth in claim 1.

Keksinnössä ainakin osa jakotukin ja turbulenssigeneraattorin virtausputket toisiinsa liittävistä väliputkista on sovitettu ulottumaan turbulenssigeneraattorin virtausputken sisälle. Keksinnöllä vältetään erilaisten sovituskappaleiden tarve ja liitos saadaan toteutettua perälaatikon ahtaista sisätiloista huolimatta. Keksinnön myötä myöskään turbulenssigeneraattorien virtausputkijakotiheydestä ei tarvitse tinkiä.In the invention, at least some of the intermediate pipes connecting the manifold and the turbulence generator flow pipes are arranged to extend inside the turbulence generator flow pipe. The invention avoids the need for different fitting pieces and the joint can be realized despite the narrow interior of the headbox. With the invention, there is also no need to compromise on the flow tube distribution density of the turbulence generators.

Viemällä väliputket näin pitkälle perälaatikon sisälle vältetään osakokonaisuuksien rakentamistarvetta ja siten myös pienennetään perälaatikon hintaa. Väliputkella hallitaan paremmin perälaatikon lämpölaajenemisia. Perälaatikon kiinteiden rakenteiden sijaan väliputki voi ottaa vastaan mahdolliset lämpölaajenemiset. Tarpeen vaatiessa väliputki on myös helppo vaihtaa.By pushing the intermediate tubes so far inside the headbox, the need to build subassemblies is avoided and thus the cost of the headbox is also reduced. The intermediate tube better controls the thermal expansion of the headbox. Instead of the solid structures of the headbox, the intermediate tube can receive any thermal expansion. If necessary, the intermediate tube is also easy to replace.

Vielä erään sovellusmuodon mukaan väliputken ja turbulenssigeneraattorin virtausputken rajakohtaan on sovitettu muodostumaan steppi. Tällöin virtausputki voidaan muodostaa suorasta putkesta. Muut keksinnöllä saavutettavat lisäedut ilmenevät selitysosasta ja ominaiset piirteet oheisista patenttivaatimuksista.According to yet another embodiment, a step is formed at the interface between the intermediate pipe and the flow pipe of the turbulence generator. The flow pipe can then be formed of a straight pipe. Other additional advantages achieved by the invention will be apparent from the description and the features of the appended claims.

Keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa esitettävään sovellusmuotoon, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissaThe invention, which is not limited to the embodiment shown below, will be further described with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuva 1 esittää ensimmäistä esimerkkiä väliputkilla va rustetusta perälaatikosta sivulta päin nähtynä halkileikkauksena,Figure 1 shows a first example of a cross-sectional side view of a headbox with intermediate tubes,

Kuva 2 esittää toista esimerkkiä väliputkilla varuste tusta perälaatikosta sivulta päin nähtynä halki-leikkauksena,Figure 2 shows another example of a side view of a headbox provided with intermediate tubes,

Kuva 3 esittää kolmatta esimerkkiä väliputkilla varus tetusta perälaatikosta sivulta päin nähtynä hal-kileikkauksena jaFigure 3 shows a third example of a side sectional view of a headbox provided with intermediate tubes, and

Kuva 4 esittää esimerkkiä väliputkien ja turbulenssi- generaattorin virtausputken liittymisestä toisiinsa .Fig. 4 shows an example of the interconnection between the intermediate pipes and the flow pipe of the turbulence generator.

Kuvissa 1-3 esitetään eräs sovellusmuoto kuiturainakoneen perälaatikosta 12 sivulta päin nähtynä halkileikkauksena. Perälaatikkoon 12 kuuluu sinällään tunnetulla tavalla turbulens-sigeneraattori 13, jossa on virtausputkia 14. Virtausputkiin 14 on sovitettu liitettäväksi esimerkiksi perälaatikosta 12 erillään oleva ainakin yksi jakotukki 11, 11' väliputkilla 10.Figures 1-3 illustrate an embodiment of a fiber web machine head section 12, seen from the side. The headbox 12 comprises, in a manner known per se, a turbulence generator 13 having flow tubes 14. For example, at least one manifold 11, 11 'spaced from the headbox 12 by means of intermediate pipes 10 is arranged to be connected to the flow tubes 14.

Jakotukki 11, 11' on tyypillisesti esimerkiksi muodoltaan putkimainen massasuspension jakotukki 11, mutta se voi olla myös esimerkiksi laimennusveden jakotukki 11' tai muunlainen massasuspension jakojärjestelmä, kuten esimerkiksi niin sanottu mustekalajakotukki (ei esitetty).The manifold 11, 11 'is typically, for example, in the form of a tubular pulp suspension manifold 11, but may also be, for example, a dilution water manifold 11' or other pulp suspension dispensing system such as an octopus (not shown).

Kuvassa 1 väliputkilla 10 liitetään perälaatikkoon 12 kaksi massasuspension jakotukkia 11 ja yksi laimennusveden jakotukki 11' vesikerrostuksen aikaan saamiseksi. Kuvassa 2 väliputkilla 10 liitetään perälaatikkoon 12 kaksi jakotukkia 11. Kuiturainan neliöpainoprofiiliin käytettävän laimennusveden jakotukki 19 on toisen jakotukin 11 yhteydessä, josta laimennusveden syöttö tapahtuu laimennusvesielementin kautta jakotukin 11 kanssa yhteiseen väliputkeen 10. Kuvassa 3 väliputkilla 10 liitetään perälaatikkoon 12 kaksi jakotukkia 11. Kuten kuvista 1-3 hyvin nähdään, keksinnön mukainen väliputki 10 soveltuu erityisen hyvin monikerrosperälaatikoiden 12 yhteydessä sovellettavaksi, mutta yhtä lailla sitä voidaan soveltaa myös yksikerrosperälaa-tikoissa.In Figure 1, the intermediate tubes 10 connect two mass suspension manifolds 11 and one dilution water manifold 11 'to the headbox 12 to effect water deposition. In Fig. 2, the manifolds 10 connect two manifolds 11 to the headbox 12. 3, the intermediate tube 10 according to the invention is particularly well suited for use with multi-layer headboxes 12, but can also be applied with single-layer headboxes.

Kuvassa 4 esitetään eräs esimerkki väliputken 10 ja turbulenssi-generaattorin 13 virtausputken 14 liittymisestä toisiinsa. Kuten kuvista 1-3 jo nähtiin, väliputken 10 pituus ja halkaisija on mitoitettu siten, että se voidaan liittää perälaatikossa 12 turbulenssigeneraattorin 13 virtausputkeen 14. Siten ainakin osa väliputkista 10 on sovitettu ulottumaan turbulenssigeneraattorin 13 virtausputken 14 sisälle. Virtausputkella 14 voi olla sinällään tunnetulla tavalla ainakin kaksi peräkkäistä poikkileik-kausprofiilia, joista väliputki 10 voi liittyä tulopuolen putkiosaan. Liittämällä väliputki 10 suoraan virtausputkeen 14 ei perälaatikossa 12 ole enää tarvetta välikammiolle ja manitold-putkistoile. Väliputki 10 on sovitettavissa etäisyyden D pituudelta virtaus-putken 14 sisälle. Tällöin väliputken 10 ja virtausputken 14 rajakohtaan muodostuu steppi 21 (kuva 4), joka voi toimia turbulenssin aikaansaajana. Virtausputki 14 voidaan muodostaa jopa suorasta putkesta, joka tekee siitä edullisen valmistaa. Jos väliputki 10 on valmistettu esimerkiksi muovista saadaan siitä ulkopinnaltaan sileä, joka on helppo työntää virtausputken 14 sisälle. Väliputken 10 sovittaminen virtausputken 14 sisälle on edullista, koska turbulenssigeneraattorin 13 virtausputkijako 14 on suhteellisen tiivis. Lisäksi virtausputken 14 rakenne muodostuu edulliseksi, kun se voidaan tehdä suorasta putkesta, jonka huulikanavan 20 puoleinen pää vain muodostetaan suorakulman tai muun sellaisen muotoiseksi. Väliputken 10 sovitus virtausputkeen 14 on sovitettu sallimaan sen elämisen virtausputken 14 suhteen. Tällöin väliputki 10 voi ottaa vastaan lämpötilamuutoksista aiheutuvia pituusmuutoksia. Väliputki 10 on myös varustettu tiivistyssovitelmalla 18 sen ja virtausputken 14 välisen liitoksen tiivistämiseksi. Eräs esimerkki tiivistyksestä voi olla O-rengas 18, jota varten väliputken 10 päätyyn on sovitettu sen ulkopinnalle ainakin yksi ura tiivisterengasta 18 varten.Figure 4 shows an example of interconnection between the intermediate pipe 10 and the flow pipe 14 of the turbulence generator 13. 1-3, the length and diameter of the intermediate pipe 10 are dimensioned such that it can be connected in the headbox 12 to the flow pipe 14 of the turbulence generator 13. The flow tube 14 can be a per se known manner, at least two successive cross sections, kausprofiilia which the intermediate pipe 10 may be associated with the inlet-side duct section. By connecting the intermediate pipe 10 directly to the flow pipe 14, there is no longer a need for the intermediate chamber and manitold tubing in the headbox 12. The intermediate pipe 10 is adjustable over a distance D into the flow pipe 14. Thereby a step 21 (Fig. 4) is formed at the boundary between the intermediate pipe 10 and the flow pipe 14, which can act as a turbulence generator. The flow tube 14 may even be formed of a straight tube which makes it inexpensive to fabricate. If the intermediate pipe 10 is made of, for example, plastic, it has a smooth outer surface which is easily inserted into the flow pipe 14. Fitting the intermediate pipe 10 inside the flow pipe 14 is advantageous because the flow pipe section 14 of the turbulence generator 13 is relatively tight. Further, the structure of the flow tube 14 is made advantageous when it can be made of a straight tube whose lip channel side end is merely formed into a rectangular or similar shape. The fitting of the intermediate pipe 10 to the flow pipe 14 is arranged to allow it to live relative to the flow pipe 14. In this case, the intermediate pipe 10 can receive length changes due to temperature changes. The intermediate pipe 10 is also provided with a sealing assembly 18 for sealing the connection between it and the flow pipe 14. One example of sealing may be an O-ring 18 for which at least one groove is provided on the outer surface of the intermediate tube 10 for the sealing ring 18.

Kuten kuvista 1-3 nähdään, väliputkeen 10 on sovitettu kiinnitys j ärj estely 15 sen kiinnittämiseksi perälaatikon 12 tulopuolen rakenteisiin 16. Erään sovellusmuodon mukaan kiinnitysjärjeste-lyn 15 voi muodostaa esimerkiksi väliputken 10 ulkopinnalle muodostetut lukitusrenkaat, joista se voidaan kiinnittää perä-laatikon 12 voimalevyn 16 yhteyteen.As 1-3 show images, the intermediate tube 10 is adapted to fastening, the arrangement 15 for its attachment to the head box 12 to the input side of the structure 16. According to one aspect of the kiinnitysjärjeste-lyn 15 can be constituted, for example, formed in the intermediate tube 10, the outer surface of the locking rings, which can be attached to the headbox 12 of the power plate 16 connection.

Vastaavasti väliputkeen 10 on sovitettu myös kiinnitysjärjestely 17 sen kiinnittämiseksi jakotukkiin 11. Myös tämä voidaan hoitaa vastaavalla tavalla kuin kiinnitys perälaatikon 12 rakenteisiin, ollen esimerkiksi pieni kuristusholkki. Perälaatikon 12 ja jakotukin 11 välillä väliputki 10 pääsee myös muuttamaan pituuttaan lämpölaajenemisen yhteydessä. Tältä väliltä väliputki 10 voi olla muodoltaan kaareva ja lämpölaajeneminen otetaan vastaan kaarevuudella. Väliputki 10 voi olla pituussuunnassaan esitaivutettu, joka edesauttaa lämpölaajenemisten hallintaa jakotukin 11 ja perälaatikon 12 välissä. Tämä helpottaa sen asentamista perälaatikon 12 ja jakotukin 11 väliin, etenkin jos ne sijaitsevat korkeussuunnassa eri tasoilla. Väliputki 10 voi olla materiaaliltaan esimerkiksi muovia, kuten esimerkiksi polyamidia, PE tai POM, yleisesti teollisuusmuovia ja eräs sen esimerkillinen rakennustapa voi olla pursotus. Väliputki 10 voi omata vakion sisähalkaisijan ja ulkorakenteen. Esimerkiksi muovista valamalla väliputkesta 10 saadaan yhtenäinen (integral) kappale. Muovista valmistettu väliputki 10 kestää hieman taivutustakin, joten putki 10 sopii myös perälaatikoihin 12, joiden kallistuskulmaa voidaan muuttaa. Joustava väliputki 10 mahdollistaa lisäksi perälaatikon 12 vapaan kallistelun jakotukkien 11 pysyessä paikoillaan. Väliputki 10 voi olla sovitettuna ainakin yksi paikallinen poikkileikkausmuutos. Tällä saadaan aikaan halutussa kohdassa väliputkea 10 virtausmuutos, joka on edullinen turbulenssi-ilmiön kannalta.Correspondingly, the intermediate tube 10 is also provided with an attachment arrangement 17 for attaching it to the manifolds 11. This can also be handled in a similar manner to the attachment to the headbox 12 structures, e.g. Between the headbox 12 and the manifold 11, the intermediate tube 10 can also change its length in connection with thermal expansion. At this interval, the intermediate pipe 10 may be curved in shape and the thermal expansion will be received by curvature. The intermediate tube 10 may be longitudinally bent, which facilitates the control of thermal expansion between the manifold 11 and the headbox 12. This facilitates its installation between the headbox 12 and the manifold 11, especially if they are located at different levels in the vertical direction. The intermediate tube 10 may be made of, for example, plastics, such as polyamide, PE or POM, generally industrial plastics, and one of its exemplary construction methods may be extrusion. The intermediate tube 10 may have a constant inner diameter and an outer structure. For example, by casting plastic from intermediate pipe 10, an integral piece is obtained. The intermediate pipe 10 made of plastic is slightly resistant to bending, so the pipe 10 also fits into the headboxes 12, whose tilt angle can be changed. In addition, the flexible intermediate tube 10 allows the headbox 12 to be tilted freely while the manifolds 11 remain stationary. The intermediate pipe 10 may be fitted with at least one local cross-sectional change. This results in a flow change at the desired location of the intermediate tube 10, which is advantageous to the turbulence phenomenon.

Keksinnön asiayhteydessä kuiturainakoneella tarkoitetaan paperi-, kartonki- ja pehmopaperikonetta sekä sellunkuivauskonetta.In the context of the invention, a fiber web machine refers to a paper, board and tissue machine and a pulp drying machine.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin suoritusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.It is to be understood that the foregoing description and the accompanying drawings are intended only to illustrate the present invention. Thus, the invention is not limited to the embodiments set forth above or as defined in the claims, but many variations and modifications of the invention which are possible within the scope of the inventive concept defined in the appended claims will be apparent to those skilled in the art.

Claims

A headbox for a fiber web machine comprising a turbulence generator (13) having flow tubes (14) and to which flow tubes (14) are arranged to be connected by at least one manifold (11, 11 ') with intermediate tubes (10), characterized in that: at least a portion of the intermediate tubes (10) being directly connected to the flow tube (14) of the turbulence generator (13) and arranged to extend inside the flow tube (14) of the turbulence generator (13).

Headbox according to Claim 1, characterized in that the intermediate tube (10) is an integral piece.

3. A head box as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the intermediate pipe (10) is arranged in the clamping arrangement (15) for fixing to the headbox (12) of the input side structures (16).

Headbox according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a fastening arrangement (17) is arranged in the intermediate pipe (10) for securing it to the manifold (11).

Headbox according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the fitting of the intermediate pipe (10) to the flow pipe (14) is arranged to allow it to live with respect to the flow pipe (14).

Headbox according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the intermediate pipe (10) is provided with a sealing assembly (18) for sealing the connection between it and the flow pipe (14).

Headbox according to one of Claims 1 to 6, characterized in that at least one local cross-sectional change is provided in the intermediate tube (10).

Headbox according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the intermediate tube (10) is made of a plastic material.

Headbox according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the intermediate tube (10) is bent in its longitudinal direction.

Headbox according to one of Claims 1 to 9, characterized in that a step (21) is arranged at the junction of the intermediate pipe (10) and the flow pipe (14) and the flow pipe (14) is formed of a straight pipe.