FR2500860A1

FR2500860A1 - HEADBOX FOR PAPER MACHINE

Info

Publication number: FR2500860A1
Application number: FR8203323A
Authority: FR
Inventors: Alfred Bubik
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1981-03-02
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1982-09-03
Also published as: ES8303577A1; IT8219902A0; FI820726L; IT1150210B; NL8200647A; SE8201223L; ES509822A0; DE3107875A1; GB2093879A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE CAISSE DE TETE POUR MACHINE A PAPIER. LA CAISSE DE TETE PRESENTE DES CANAUX DE REPARTITION 2 A EVASEMENTS ETAGES 14 DEBOUCHANT DANS UN CANAL D'ECOULEMENT 6 DE FORME TRONCONIQUE SE TERMINANT PAR UNE FENTE DE SORTIE 8 ET LIMITE PAR DES LEVRES 5, CONTIENT DES ELEMENTS DE SEPARATION 4 SUBDIVISANT LE CANAL D'ECOULEMENT EN ESPACES PARTIELS 7 POUVANT RECEVOIR DES SUSPENSIONS DE PATE DE QUALITES DIFFERENTES, LES ELEMENTS DE SEPARATION SORTANT DE LA FENTE DE SORTIE 8 ET SE COMPOSANT D'UNE PLAQUE RIGIDE 4 ET D'UNE FEUILLE FLEXIBLE 10. L'INVENTION TROUVE SON APPLICATION PRINCIPALE DANS LA FABRICATION DU PAPIER.THE INVENTION RELATES TO A HEAD BOX FOR A PAPER MACHINE. THE HEAD BOX PRESENTS DISTRIBUTION CHANNELS 2 WITH FLARES 14 STAGES OPENING INTO A TRUNCONIC-SHAPED FLOW CHANNEL 6 ENDING WITH AN OUTLET SLOT 8 AND BOUNDED BY LIPS 5, CONTAINS SEPARATION ELEMENTS 4 SUBDIVIDING CHANNEL D 'FLOW IN PARTIAL SPACES 7 CAPABLE OF RECEIVING PASTE SUSPENSIONS OF DIFFERENT QUALITIES, THE SEPARATION ELEMENTS EXIT FROM THE OUTLET SLIT 8 AND CONSISTING OF A RIGID PLATE 4 AND A FLEXIBLE SHEET 10. THE INVENTION FOUND ITS APPLICATION PRINCIPAL IN PAPER MANUFACTURING.

Description

L'invention concerne une caisse de tête pour machine à papier, possédantThe invention relates to a head box for a paper machine, having

des canaux de répartition disposés sur plusieurs rangées, avec au moins, pour chaque canal, un évasement étagé et un canal d'écoulement se raccordant aux canaux de répartition et se rétrécissant, canal d'écoulement se terminant par une fente de sortie, laquelle distribution channels arranged in a plurality of rows, with at least one stepped flare for each channel and one flow channel connecting to the distribution channels and tapering, flow channel terminating in an exit slot, which

est limitée par deux lèvres en forme de plaque, qui pré- is limited by two plate-shaped lips, which

sentent une surface de limitation essentiellement plane du canal d'écoulement et peuvent coulisser le long de cette surface, tandis que dans le canal d'écoulement est disposé au moins un élément de séparation, de surface have an essentially planar limiting surface of the flow channel and are slidable along this surface, whereas in the flow channel at least one surface separation element is arranged

essentiellement lisse, qui subdivise le canal d'écoule- essentially smooth, which subdivides the flow channel

ment en espaces partiels qui sont en communication avec différentes rangées de canaux de répartition, et qui est formé, au moins partiellement, d'une plaque rigide fixée in partial spaces which are in communication with different rows of distribution channels, and which is formed, at least partially, of a fixed rigid plate

d'une manière rigide à l'intérieur du canal d'écoulement. rigidly within the flow channel.

On connatt déjà une caisse de tête de ce genre d'après la demandeé e brevet allemand DCE ND 23 OO 547 We already know a headbox of this kind according to the German patent application DCE ND 23 OO 547

(brevet des Etats-Urnis d'Amérique No 4 221 635). (U.S. Patent No. 4,221,635).

Dans la caisse de tête de l'état actuel de la techni- In the top box of the current state of the art

que, les éléments de séparation, formés de plaques rigi- that the separating elements formed of rigid plates

des, se terminent dans le canal d'écoulement, avant la fente de sortie. Il n'y a là aucune difficulté quand, comme c'est le cas dans la caisse de tête de l'état actuel of, terminate in the flow channel, before the exit slot. There is no difficulty when, as is the case in the headbox of the current state

de la technique, tous les espaces partiels présents reçoi- of the technique, all the partial spaces present receive

vent une suspension de pâte de qualité constante. wind a suspension of dough of constant quality.

Lors de la fabrication de papiers multicouches à l'aide d'une caisse de tête de ce genre, qui présuppose que les espaces partiels reçoivent des suspensions de pâte In the manufacture of multilayer paper using such a headbox, which assumes that the partial spaces receive dough suspensions

de qualités différentes, il y a dans certains cas le ris- different qualities, there are in some cases the risk of

que d'avoir un mélange indésirable des différents courants sortant des espaces partiels, dans la section comprise entre les extrémités des éléments de séparation et la to have an undesirable mixture of the different streams leaving the partial spaces, in the section between the ends of the separating elements and the

fente de sortie.exit slot.

L'invention concerne un perfectionnement apporté à la caisse de tête de l'état actuel de la technique, et a pour but d'adapter la caisse de tête à la fabrication d'un papier multicouches et d'éviter dans une large mesure un mélange des différents jets avant leur dépôt sur une The invention relates to an improvement made to the headbox of the current state of the art, and aims to adapt the headbox to the manufacture of a multilayer paper and to avoid a mixture to a large extent different jets before depositing them on a

toile ou entre deux toiles.canvas or between two canvases.

- L'invention concerne à cet effet une caisse de tête du type décrit cidessus, caractérisée en ce que les The invention relates for this purpose to a headbox of the type described above, characterized in that the

espaces partiels sont en communication, par l'intermé- partial spaces are in communication, through

diaire des canaux de répartition, avec différents con- channels of distribution, with different con-

duits d'amenée de la pâte, et que l'élément de séparation se continue vers l'extérieur après le canal d'écoulement, feeds of the dough, and that the separating element continues outwardly after the flow channel,

en passant par la fente de sortie.going through the exit slot.

De cette manière, il est possible d'une part d'intro- In this way, it is possible on the one hand to introduce

duire dans les espaces partiels de la caisse de tête des suspensions de pâte de différentes qualités, ce qui permet in the partial spaces of the headbox suspensions of dough of different qualities, which allows

d'utiliser l'effet avantageux connu des canaux de réparti- to use the known advantageous effect of the distribution channels

tion présentant des évasements étagés. Le fait que l'élé- with staggered flares. The fact that

ment ou les éléments de séparation dépassent de la fente where the separating elements protrude from the slot

de sortie permet d'éviter un mélange prématuré des diffé- of exit avoids premature mixing of differences

rents jets. On peut alors interrompre l'amenée de la sus- rents jets. We can then interrupt the supply of the sus-

pension de pâte dans l'un des espaces partiels, ou bien on peut amener à l'un ou à plusieurs des espaces partiels la suspension sous forme de mousse, en mélange avec de l'air. De préférence, on peut raccorc er a la placue rigide de l'élément de séparation une feuille flexible. L'on obtient de cette manière une adaptation automatique des sections d'écoulement des différents espaces partiels aux débits d'écoulement, principalement dans la zone extérieure à la paste board in one of the partial spaces, or can be brought to one or more partial spaces the suspension in the form of foam, mixed with air. Preferably, a flexible sheet can be connected to the rigid wall of the separating element. This gives an automatic adaptation of the flow sections of the different partial spaces to the flow rates, mainly in the area outside the

fente de sortie.exit slot.

On peut alors former le point de transition entre la plaque rigide et la feuille de façon à créer un étage de création de tourbillons. Outre une simplification de la fixation de la feuille à la plaque rigide, on obtient encore l'avantage que la suspension de pâte présente des tourbillons favorables au point de transition entre les We can then form the transition point between the rigid plate and the sheet so as to create a vortex creation stage. In addition to simplifying the attachment of the sheet to the rigid plate, the advantage is still obtained that the dough suspension has favorable vortices at the point of transition between the layers.

deux parties.two parts.

On peut fixer au moins une autre plaque dans le canal d'écoulement par un système articulé. Dans ce cas, At least one other plate can be fixed in the flow channel by an articulated system. In that case,

l'adaptation mentionnée ci-dessus des sections d'écoule- the aforementioned adaptation of the flow sections

ment aux débits dans les différents espaces partiels a flow rates in the different partial spaces

lieu aussi dans la zone de la plaque rigide. place also in the area of the rigid plate.

Le point de transition entre la plaque et la feuille peut se trouver à l'intérieur du canal d'écoulement. Cependant, on peut aussi envisager une autre forme de réalisation, dans laquelle le point de transition entre la plaque et la feuille se trouve à l'extérieur du canal d'écoulement. Dans le cas de plusieurs éléments de séparation, les The transition point between the plate and the sheet may be inside the flow channel. However, another embodiment can also be envisaged, in which the transition point between the plate and the sheet is outside the flow channel. In the case of several separation elements, the

feuilles peuvent alors présenter des longueurs différen- leaves can then have different lengths

tes. De cette manière, on peut agir sur le point de dépôt, your. In this way, we can act on the point of deposit,

sur une toile ou sur une nappe de fibres formée au préala- on a canvas or on a sheet of fibers previously formed

ble, des suspensions d'étoffe s'écoulant à travers les ble, suspensions of fabric flowing through the

-15 différents espaces partiels.-15 different partial spaces.

Il faut à ce propos mentionner qu'on connait déjà, par le brevet allemand No 899 896, une caisse de tête présentant un élément de séparation se trouvant dans un canal d'écoulement et destinée à la fabrication de papiers multicouches. L'élément de séparation ne s'étend cependant pas audelà de la fente de sortie. Par ailleurs, il n'y a In this connection it should be mentioned that German Patent No. 899 896 already discloses a headbox having a separating element in a flow channel for producing multilayer papers. The separating element does not however extend beyond the exit slot. Moreover, there is

pas de canaux de répartition à évasements étagés. Le bre- no distribution channels with staggered flares. The breed

vet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 853 697 décrit une caisse de tête qui présente, dans un canal d'écoulement, des éléments de séparation ayant une partie rigide et une partie flexible raccordée à la première. Dans ce cas, les éléments de séparation ne s'étendent pas non plus au-delà de la fente de sortie. Par ailleurs, ils ne sont pas adaptés à l'amenée de suspensions de pâte de qualités No. 3,853,697 discloses a headbox having, in a flow channel, separating members having a rigid portion and a flexible portion connected to the first. In this case, the separating elements do not extend beyond the exit slot either. Moreover, they are not adapted to the supply of quality dough suspensions

différentes.different.

L'invention sera mieux comprise en regard de la des- The invention will be better understood with regard to the

cription ci-après et des dessins annexés, qui représentent des exemples de réalisation de l'invention: La Figure 1 est une coupe schématique d'une première Hereinafter and the accompanying drawings, which show embodiments of the invention: Figure 1 is a schematic section of a first

forme de réalisation de la caisse de tête selon l'inven- embodiment of the headbox according to the invention.

tion, dans laquelle les plaques rigides traversent la fente de sortie du canal d'écoulement et dépassent à a l'extérieur; in which the rigid plates pass through the exit slot of the flow channel and protrude to the outside;

La Figure 2 présente une partie d'une forme de réa- Figure 2 presents a part of a form of

lisation correspondant à celle de la Figure 1, et dans laquelle les plaques rigides se terminent à l'intérieur du canal d'écoulement; corresponding to that of Figure 1, and wherein the rigid plates terminate within the flow channel;

Les Figures 3 et 4 présentent des formes de réalisa- Figures 3 and 4 show some forms of

tion, correspondant à une partie, agrandie, de la Figure corresponding to an enlarged part of the Figure

1, du point de raccordement d'une plaque rigide de l'élé- 1, the connection point of a rigid plate of the

ment de séparation et de la feuille. separation and the leaf.

La caisse de tête représentée sur la Figure 1 con- The headbox shown in Figure 1 con-

tient un bloc 1 dans lequel se trouvent trois rangées de canaux de répartition 2. Les canaux 2 se continuent par des pièces en forme de baguette 3, de diamètre plus grand, entre lesquelles sont fixés des éléments de séparation rigides 4 en forme de plaque. Des lèvres en forme de plaque 5, qui limitent un canal d'écoulement 6 de forme tronconique et subdivisé par les éléments de séparation 4 en espaces partiels 7, sont fixées au bloc. Le canal d'écoulement 6 se termine par une fente de sortie 8, à travers laquelle s'étendent vers l'extérieur les éléments holds a block 1 in which there are three rows of distribution channels 2. The channels 2 are continued by rod-shaped pieces 3, of larger diameter, between which are fixed rigid partition members 4 plate-shaped. Plate-shaped lips 5, which limit a flow channel 6 of frustoconical shape and subdivided by the separating elements 4 into partial spaces 7, are fixed to the block. The flow channel 6 terminates in an exit slot 8, through which the elements extend outwards.

4 en forme de plaque. Des feuilles flexibles 10 se raccor- 4 plate-shaped. Flexible sheets 10 to connect

dent aux extrémités des éléments de séparation 4 en forme tooth at the ends of the separating elements 4 shaped

de plaque.plate.

Comme il ressort encore de la Figure 1, les diffé- As can be seen from Figure 1, the differences

rentes rangées de canaux de répartition 2 sont en communi- rents of distribution channels 2 are in communi-

cation, par l'intermédiaire de tubes 11, avec des condui- cation, through tubes 11, with

tes d'amenée 12, fixées à une structure portante 13. 12, attached to a supporting structure 13.

Les canaux de répartition 2 présentent, entre leur partie située dans le bloc 1 et celle formée dans les baguettes 3, un évasement étagé 14. Bien que, dans chaque canal, un seul évasement de ce genre soit représenté, il The distribution channels 2 have, between their part located in the block 1 and that formed in the rods 3, a stepped flare 14. Although in each channel, a single flare of this kind is shown, it

est bien entendu que l'on peut aussi avoir plusieurs éva- Of course, we can also have several

sements les uns derrière les autres. On connaît déjà des évasements de ce genre "'après le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 527 197. Il convient aussi de rappeler le one behind the other. Flares of this kind are already known after United States Patent No. 3,527,197.

brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 4 221 635 déjà men- U.S. Patent No. 4,221,635 already mentioned.

tionné, du fait des caractéristiques de construction du bloc avecrses lèvres. La disposition des tuyaux d'amenée because of the construction characteristics of the block with its lips. The arrangement of the supply pipes

vers les différentes rangées de canaux de répartition res- to the different rows of distribution channels

sort du brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 198 270. United States Patent Number 4,198,270.

La forme de réalisation selon la Figure 2 diffère de celle de la Figure 1 en ce que les pièces 4 en forme de The embodiment according to Figure 2 differs from that of Figure 1 in that the parts 4 in the form of

plaque des éléments de séparation se terminent à l'inté- plate of the separating elements terminate at the

rieur du canal d'écoulement, lequel est limité par les lèvres 5, c'est-àdire avant la fente de sortie 8. Comme il ressort de la Figure 2, les feuilles flexibles 10 qui, flow channel, which is limited by the lips 5, that is to say before the exit slot 8. As can be seen in FIG. 2, the flexible sheets 10 which,

ensemble avec les plaques 4, forment les éléments de sépa- together with the plates 4, form the elements of sepa-

ration, sont fixées dans des rainures 20 aménagées dans ration, are fixed in grooves 20 arranged in

les plaques 4.the plates 4.

Selon la Figure 2, les extrémités des plaques 4 sont biseautées de façon à permettre à la suspension de pâte According to Figure 2, the ends of the plates 4 are bevelled so as to allow the suspension of dough

traversant les espaces partiels 7 de passer sur elles. crossing the partial spaces 7 to pass over them.

D'après la Figure 3, le point de transition entre la plaque rigide 4 et la feuille flexible 10 se présente sous la forme d'une zone de formation de tourbillons 30. Dans ce but, les plaques 4 peuvent être ou bien découpées à According to FIG. 3, the transition point between the rigid plate 4 and the flexible sheet 10 is in the form of a vortex formation zone 30. For this purpose, the plates 4 can be cut or

angle droit, ou bien même être garnies d'un évasement 31. right angle, or even be flared 31.

Dans les deux cas, il se forme à l'extrémité de la plaque 4 une zone de turbulences 32, qui provoque d'une manière In both cases, there is formed at the end of the plate 4 a zone of turbulence 32, which causes in a manner

avantageuse des tourbillons dans la suspension de pâte. advantageous vortices in the dough suspension.

Comme il ressort de la Figure 2, les feuilles 10 for- As can be seen from Figure 2, the sheets 10 form

mant des parties des éléments de séparation 4, 10 peuvent, quand la caisse de tête présente différents éléments de parts of the separating elements 4, 10 may, when the headbox has different elements of

séparation, présenter des longueurs différentes, par exem- different lengths, for example,

ple Ll et L2.Ll and L2.

Les plaques 4 peuvent, selon la Figure 1, être fixées d'une manière rigide dans le canal d'écoulement 6. On peut cependant aussi envisager une fixation mobile d'au moins l'une des plaques 4, comme on le voit par exemple sur la Figure 2, par la mise en place d'une encoche 43. Cette dernière diminue la rigidité de la plaque 4, ce qui lui permet d'être repliée en ce point d'une manière articulée The plates 4 may, according to FIG. 1, be fixed in a rigid manner in the flow channel 6. However, it is also possible to envisage a movable attachment of at least one of the plates 4, as can be seen for example in Figure 2, by the establishment of a notch 43. The latter reduces the rigidity of the plate 4, which allows it to be folded at this point in an articulated manner

et d'être adaptée à l'écoulement. and to be adapted to the flow.

Enfin, la Figure 4 présente un assemblage articulé de la feuille 10 et de la plaque 4. Sur cette figure, la feuille 10 est garnie d'un renflement 50, essentiellement cylindrique, lequel est cependant disposé dans une fente 51 de la plaque 4, avec jeu, mais de façon à ne pouvoir sortir de cette fente par glissement. Les feuilles 10 peuvent être par exemple en une Finally, FIG. 4 shows an articulated assembly of the sheet 10 and the plate 4. In this figure, the sheet 10 is lined with a bulge 50, essentially cylindrical, which is however arranged in a slot 51 of the plate 4, with play, but so that it can not slip out of this slot. The sheets 10 may be for example in one

matière du type plastique ou en un métal, ou être revê- material of the plastic or metal type, or be coated

tues de plusieurs matériaux.killed by several materials.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and shown, from which we can provide other modes and other embodiments, without it coming out of

cadre de l'invention.framework of the invention.

Claims

1. Headbox for a paper machine with distribution channels (2) arranged in several rows and each having at least one stepped flare (14) and one flow channel (6) in communication with the distribution channels ( 2) and frustoconical shape, flow channel terminating in an exit slot (8), which is limited by two lips (5) in the form of

plate which have a surface of limitation essential-

of the flow channel (6) and which can slide along this surface, while in the flow channel is arranged at least one separating element (4) having a substantially smooth surface, separating element which subdivides the canal

flow (6) in partial spaces (7) which are

communication with different rows of distribution channels

2), and which is formed, at least partially, of a rigid plate (4) fixed rigidly in the flow channel, headbox characterized in that

the partial spaces (7) are connected to different con-

feeding the dough (12) through the distribution channels (2) and the separating element (4, 10) projects outwardly from the flow channel (6)

after passing the exit slot (8).

2. Headbox according to claim 1, characterized

in that a flexible sheet (10) is connected to

the rigid plate (4) of the separating element.

3. Headbox according to claim 2, characterized

in that the transition point between the rigid plate (4) and the sheet (10) is in the form of

a vortex creation stage (30).

4. Headbox according to one of claims 2

and 3, characterized in that the transition point (20)

between the plate (4) and the sheet (10) in the

flow channel (6).

Headbox according to one of claims 2

and 3, characterized in that the transition point (20)

lies between the plate (4) and the sheet (10) on the outside.

flow channel (6).

6. Headbox according to any of the claims to

3, characterized in that at least one other plate (4) is movably fixed in the flow channel (6).

7. Headbox seloen 'any one of claims 2 to

6, characterized in that at least one of the lips (5) is

connected to a flexible sheet (1Q).

Headbox according to one of claims 2 to

7, characterized in that, in the case of several

separating elements (4, 10), the sheets (10)

different lengths.

9. Headbox according to any one of claims 2 to

8, characterized in that the sheet (10) is connected to

the plate (4) by an articulated joint (50, 51).