JPH0226992A - 抄紙機のヘッドボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は抄紙機のヘッドボックスに関し、詳しくは抄物
、抄速、原料等に応じて容易に最適な分散状態が実現で
きる抄紙機のヘッドボックスに関する。

（従来の技術） 第４図及び第５図は従来のスライスリップ４の開口部７
から祇原料液を噴出させるためのスライス室断面を示す
。

祇原料液は多孔板１１を通り、２分割された頂板と底板
によりスライス開口部の方に収斂するスライス室に入る
。スライス室内は抑流素子６で上下に数段に仕切られ、
複数の抑流流路５を形成して繊維分散のための乱流を発
生させるようにしている。原料液流の流体力学的効果の
ために、各抑流素子６は相隔たる位置に保たれる。

抑流素子６の表面は隣接する他の抑流素子６′の表面と
互いに接近と離反を繰り返す滑らかな凹凸表面に形成さ
れ、抑流流路５を狭めたり、拡げたりさせ、スライスリ
ップ４に近づくにつれて全体的に収斂するようにしであ
る。また、この抑流素子６．６′・・・−・が配設され
ている部分では頂板と底板の接液面も抑流素子の形状に
合わせた凹凸面としである。

第４図に示す例では、上記頂板を前記抑流素子６．６′
−・−・の先端に対応する位置で２分割し、その分割さ
れた頂板同志は２節リンク式の第１ナックル部２と第２
ナックル部３を組み合わせたダブルナックル機構にて接
続している。しかして、頂板の基端はヘッドボックス本
体に固着され、その先端にはスライスリップ４が取り付
けられている。

一方、第５図に示す例では頂板は１枚板で形成され、そ
の基端を支点として回動自在であり、先端には上記例と
同様にスライスリップ４が取り付°けられている。

これら２例の如く、スライス室に特殊表面をもつ抑流素
子６．６′−を複数配設することにより、抑流流路５の
幅方向断面を狭路と拡大路に順次変化させ、ここを流れ
る紙原料液に加速と減速を繰り返させるようにする。そ
の結果、フロックが加速域にあるとき、上流側流速は低
く、下流側流速が高いため、フロックは引きちぎられ分
散する。また、減速域では流速の高低が逆になるため、
フロックは平均的に進行方向と直角方向、即ち幅方向及
び厚み方向に押し延ばされる。こうして繊維は紙原料液
中で均一に分散されることになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第４図に示すヘッドボックスでは基端側の頂
板（以下、スライスルーフという。）１０がその基端部
でヘッドボックス本体に固定されているため、このスラ
イスルーフ１０と底板との間に形成されるスライス室は
一定であり、抑流素子６．６′・−の数が決まると抑流
流路５の間隙も固定されてしまう、この流路間隙は地合
形成及び紙物性に大きな影響を与えるため、第４図に示
す例では、抄物に合わせて設定されろ紙原料液の濃度、
流量等に対応して、抑流素子の設置数を変更し、流路数
を選択して最適な条件を作り出している。また、第４図
に示す例ではスライスルーフ１０に第１ナックル部２と
第２ナックル部３を組み合わせダブルナックルとし、ス
ライスリップ４側の頂板（以下、単にスライスという。

）　９を接続してリップ開度７を変更可能にすると共に
、リップ４の紙原料噴出方向への突出量を変更すること
をも可能にしているが、リップ４の突出量を変更すると
紙原料の噴出方向が変更される等抄紙条件が変わるため
、操業上はりツブ４の突出量を変更することは極めて難
しいとされているのが現状である。

こうした事情の下で、第４図に示すヘッドボックスにあ
っては設計上最高の計画流量に対し、定格以下の低速運
転では地合等が低下するため、抄物の流量レンジが広く
設定されている場合には低速域の抄物の地合を犠牲にせ
ざるを得なくなり、更には繊維の分散及び地合を適正に
できる流量レンジが狭く、流量比に制限があることから
、流量レンジを広（とれる多用途に耐え得るヘッドボッ
クスの実現が強く要望されていた。

一方、第５図に示すヘッドボックスにあっても、頂板が
一枚板でありスライスリップ４が一体にされているため
、たとえ抄物の坪量から頂板を回動させてリップ開度７
を設定しても、特に図示例の如く波路間隙を拡げたり、
狭めたりする場合には、流路間隙が地合形成及び紙物性
に大きく影響するにも拘らず、流路間隙は原料液流の流
体力学的効果により２次的に決定されてしまい、流路間
寸法をリップ開度７に対して任意に変更することは不可
能である。

本発明は上記課題を一挙に解決すべくなされたもので、
構造的にシンプルでかつ簡単な操作により秒速−流量に
応じた最適な繊維分散が図られ、広範囲の流量レンジに
対応できるヘッドボックスを提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） このため、本発明はスライスリップに向って収斂する頂
板と底板とで区画されるスライス室に、表面が隣接する
他の抑流素子表面と互いに接近と離反を繰り返す滑らか
な凹凸面とされ、前記スライスリップに向けて延びる１
以上の抑流素子が設けられた抄紙機のヘッドボックスに
おいて、前記頂板の基端を中心にして頂板を回動自在に
すると共に、同頂板を長手方向に２分割し、分割された
スライスリップ側の頂板が基端側頂板に対し独立してリ
ップ開度及びリップ突出量を調整すべく回動し得るよう
に構成し、これを上記課題の解決手段とするものである
。

（作用） 繊維の分散及び紙の地合は、表面が凹凸に形成された抑
流素子間の流路間隙寸法及び流路間隙の縮小部から拡大
部へ移る拡大割合に大きく影響される。

第２図は流路間隙の縮小部高さＨｌに対する拡大部高さ
Ｈ２の割合、即ち流路間隙の拡大比Ｈｚ／Ｈ＋と、流路
高さＨ２の流れ方向位置で壁面から０．ＩＨ，離れた位
置における分散割合を示す繊維の乱れ強さの相関を示し
ており、同図から明らかな如く拡大比Ｈ！／Ｈ，が大き
（なるにつれて乱れ強さも大きくなっていくことが分る
。

即ち、例えば第１図においてスライスルーフ１０を上方
に回動させると、抑流素子６．６′−・−間の間隙が大
きくなって、拡大比Ｈｚ／Ｈ＋は逆に小さくなるため、
繊維の分散を低く抑えるようになる。

これはスライスルーフ１０を回動して流路間隙を調整す
ることにより、流路における乱れ強さを変えることがで
きることを示している。拡大比Ｈ，／Ｉ（、の値は１．
２〜２．５が好適であり、その値が１．２以下では乱れ
強さが小さく乱れによる分散効果が小さ（なる。また拡
大比Ｈｚ／　Ｈｌの値が２．５以上になると、安定した
流れの加速及び減速ができなくなり、流れ自体が不安定
になる。第３図は上記抑流素子間の流路間隙と紙の地合
の相関を示し、同図により抑流素子により構成される加
減速流路の間隔を調整すると、ある部分で地合が改善さ
れることが分る。

そこで、最初に最適な流路間隙の寸法を決定し、抄紙時
に同寸法が得られるように、例えば第１図においてスラ
イスルーフ１０を回動させて固定する。

一方゛、スライス室のリップ間隙並びにスライスリップ
と底板の先端との位置関係は抄物の秒速、原料特性等に
より決まっているため、上記スライスルーフ１０の位置
調整が終えた後に、第１ナックル部２と第２ナックル部
３を各支点としつつ、スライス９を回動させ、リップ間
隙及びリップ突出量を調整する。

（実施例） 以下、本発明を図示実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の代表的な実施例であるヘッドボックス
の主部断面図を示し、同図において第４図及び第５図に
使用した符号と対応する部分には同一の符号が付しであ
る。

第１図において、底板は従前と同様にその基端をヘッド
ボックス本体に固着してあり、頂板はスライス９とスラ
イスルーフｌＯとに分割され、両者の接続部は前記スラ
イスルーフ１０の表面に接する大径の円周に沿って回動
する第１ナックル部と、前記円周に内接する小円の接線
方向に延びるスライス９を一体にされた前記小円の中心
を軸芯として回動する第２ナックル部とからなる全体が
ダブルナックル部として構成されている。

前記スライスルーフ１０の基端はヘッドボックス本体に
ナックル構造をもって枢支される。また、前記スライス
９の先端には従来同様にスライスリップ４が取り付けら
れる。

以上の構成からなる頂板と底板をスライスリップ４に向
って収斂するよう配置して内部にスライス室を形成する
。このスライス室には、複数枚の抑流素子６．６’−・
の基端を多孔板１１に取り付け、その先端をスライスつ
とスライスルーフｌＯの上記接続部付近まで延ばすよう
にしである。

抑流素子の表面は隣接する他の抑流素子表面に互いに接
近及び離反が順次繰り返されるような滑らかな凹凸面と
して形成される。

なお、第１図中７はリップ間隙、８は底板先端に形成さ
れたエプロンリップである。

次にその作用について説明する。

いま所定の抄物、秒速、原料特性等の抄紙条件が設定さ
れると、これらの条件に応じて最適な地合と物性が得ら
れる原料液流速、流量が決められる。この最適な地合と
物性を得るためには既述の如く抑流素子間の流路間隙が
大きく影響する。− 即ち、各抑流素子間の拡大部高さＨ２と挟小部高さＨ，
との比である拡大比Ｈｚ／Ｈ，の値は繊維の分散割合を
示す乱れ強さと成る相関をもち、拡大比Ｈｚ／　Ｈ＋が
大きくなると乱れ強さも大になることが第２図により分
っている。更にまた、各抑流素子間の流路間隔と紙の地
合の良否を決定する地合指数との間にも第３図に示す如
き相関のあることが分っている。即ち、地合指数は前記
流路間隔が成る値のときに最適となる。

これらのことから、拡大比Ｈ２／　Ｈ＋及び流路間隔に
適切な値が設定されると、最適な地合と物性を有する紙
が得られることになる。

第１図に示す実施例では、前記設定された拡大比Ｈｚ／
Ｈ，及び流路間隔を得るべくスライス室の開度を決め、
スライスルーフ１０を図示せぬジヤツキ等を用いて基部
を中心に上下に回動させる。

このとき、スライスルーフ１０を下方に回動させると拡
大比Ｈｚ／Ｈ＋は大きくなり、乱れ強さも大きくなるが
、この拡大比Ｈｔ／　Ｈ＋の値は既述した如＜１．２〜
２．５が好ましく、また流路間隔についても余り狭くす
ると地合が不良になるため、両者を勘案してスライスル
ーフ１０の回動を調節する。

スライスルーフ１０の回動調節が終了した後、坪量を確
保するため、スライスリップ４とエプロンリップ８との
間隙（リップ間隙７）を調節する必要がある。一方、こ
のリップ間隙７を単に設定寸法にするだけでは、既述し
た如く原料液の噴出流の方向が変わるため、スライスリ
ップ４の突出量、即ちスライスリップ４とエプロンリッ
プ８の相対位置りをも同時に考慮する必要がある。

そこで、本実施例では上記スライスルーフ１０の調節終
了後に同スライスルーフ１０を固定し、次に第１ナック
ル部２及び第２ナックル部３の各中心を支点としてスラ
イス９を回動調節し、前記リップ間隙７並びにスライス
リップ４とエプロンリップ８の相対位置を確保する。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明によれば、抄物、抄速
、原料物性に応じて抑流素子間の流路間隙を設定し、そ
の間隙条件に適合すべくスライスルーフを上下に回動調
節して、最適な繊維の分散と紙物性を確保し、一方、ダ
ブルナックル機構を介してスライスを回動調節して、リ
ップ間隙並びにスライスリップとエプロンリップ間の相
対位置を最適なものにし原料液噴出流の方向を確保する
。

従って、本発明によれば広範囲の抄物、抄速、原料物性
等に応じた最適な流路内流速を選定し得るもので、紙用
途に対応した多様な抄紙が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例を示すヘッドボックス
の要部側断面図、第２図は抑流素子間隙中の拡大比と繊
維の分散割合の相関図、第３図は抑流素子間の流路間隔
と地合の相関図、第４図及び第５図はそれぞれ従来のヘ
ッドボックスにおける要部側断面図である。 図の主要部分の説明 １−・・ナックル ３−第２ナックル部 ５−・−流路間隙 ７−　リップ間隙 １０−スライスルーフ ２−・第１ナックル部 ４−スライスリップ ６．６’−ｍ−抑流素子 ９−スライス 第２図 払文比 Ｈ＝ん。 一大 Ｍ３図 凍銘遅聞島 −入

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スライスリップに向って収斂する頂板と底板とで区画さ
   れるスライス室に、表面が隣接する他の抑流素子表面と
   互いに接近と離反を繰り返す滑らかな凹凸面とされ、前
   記スライスリップに向けて延びる１以上の抑流素子が設
   けられた抄紙機のヘッドボックスにおいて、前記頂板の
   基端を中心にして頂板を回動自在にすると共に、同頂板
   を長手方向に２分割し、分割されたスライスリップ側の
   頂板が基端側頂板に対し独立してリップ開度及びリップ
   突出量を調整すべく回動し得るように構成することを特
   徴とする抄紙機のヘッドボックス。