JPH0610398U - 抄紙機ヘッドボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品の中央部から両端部まで、坪量プロファ
イルの均一で安定した高品質の紙を容易に安価に得る。 【構成】 抄紙原料をヘッドボックスの幅方向に均等に
流量分配を行なう円形、若しくは多角形断面を持つ複数
の分配管５の集合体により形成される分配部２及び同分
配管５により分配された源料が再び合流する合流部３を
有するヘッドボックスにおいて、前記分配部２又は合流
部３の原料流れに対して垂直乃至は角度を持って補給さ
れる原料を、同分配部２を経てきた合流部３の流れを同
じ向きで、その幅が概ね同合流部３の厚さに相当する矩
形断面の流れに整流し、この矩形流れを合流部３の流れ
に開口して徐々にその厚さを減じ、補給原料１７を前記
合流部原料と合流させる原料補給流路２０を合流部３の
すぐ外側に設け、この供給流路２０に対し流量調整しな
がら原料を供給する原料配管１５を接続してなるもので
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は抄紙機ヘッドボックスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来の抄紙機ヘッドボックスの概略を示す斜視図であり、原料はヘッド ボックスのヘッダ１０１に供給され、分配管１０２によってヘッドボックスの幅 方向に流量分配される。次に合流部１０３において分配部１０２より放出された 原料は、再び合流、混合されると共に加速されて行き、噴出部１０４よりジェッ トとなって次のワイヤパートのワイヤ１０６上へ噴出される。 ここで分配部の正面断面形状は、図５に示すように複数の分配管１０５を所定 のピッチで、通常幅方向で重ならないように配列した構成となっているが、分配 管自身は円筒形のほか多角形のものや、特殊な形のものが使用されることも多く 、また分配部自身が多孔板で構成されることもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような分配部では、分配管１０５の軸線が分配部全体の軸線と 平行となっており、すべての分配管がヘッドボックスの流路幅、若しくは噴出幅 内に収まるよう配置されている。このため分配部１０２の両端部では図５のＣ部 に示されるように分配管１０５の配置が中央部より粗となる欠点を有しており、 同一諸元の分配管１０５を使用している従来のヘッドボックスでは、両端部の流 量不足を生じさせていた。 また分配部１０２に続く合流部１０３では、原料流れは全幅にわたってヘッド ボックス上下内壁による摩擦抵抗を受けるが、両端部については更に側壁面の抵 抗が加わるため、ジェット噴出部までの流路では流量不足が二重に助長されるこ ととなり、この流量不足はヘッドボックス内の原料の流れに、中央から両端方向 に離れるに従って外向きの流れを増加させる作用となっていた。従ってこのよう なヘッドボックスで抄紙された紙は、両端部で坪量が不足するばかりでなく、紙 質に強く影響する繊維配向性は、中央部から離れるほど紙の流れ方向に対する角 度が強くなる不均一なプロファイルとなっていた。

【０００４】 また両端部の坪量を補うため、ジェット噴出口１０４の開孔プロファイルの補 正等の手段を講じたりすると、更に外向きの流れが強くなり、操業者は常に繊維 配向性に関わる品質への影響を念頭において運転、調整しなければならなかった 。 このため繊維配向性が最も強く影響するカール性の改善が急務とされる昨今に おいては、このような欠点のない分配装置の開発とともに、この欠点を補正する ことのできる方法の開発が強く要望されていた。これに対し従来は主に次の３種 の対策案が提示されていた。

【０００５】 まず第１の例は分配部より後流で、ジェット噴出幅を実質的に規定している流 路側壁から原料を補給する方法であり、この案の例を図６，７に示す。 この第１の例の場合には、一般に分配部１１１の下流の側壁に設けた補給管に より合流部１１５に原料を補給し、分配部１１１では不十分であった端部の流量 を補充し、噴出口直前では逆に側壁１１３から必要に応じて原料を抜き取って微 調整を行なうようになっている例が多いが、端部の坪量に関する幅方向均一化に は効果をもたらした。 しかしながらこの方法は側壁１１３から流入する原料の流れが分配部１１１か らの流れに対して強い角度をなしているため、合流部１１５の流線を乱したり、 或いは側壁１１３の内側まで伸びた供給流路自身が分配部１１１からの流れの障 害物となって合流部１１５の流れを乱したりする（図７）という欠点を有してい るため、繊維配向性にとって最も重要な噴出口直前の接近流れに経時的な不安定 性をもたらす要因ともなっていた。

【０００６】 次に第２の例は、前記第１の例の欠点を改善するために提案されたものである が、前記図５Ｃ部において配管列ピッチを中央部より密にして更に管径を大きく したり、又は図８に示すように特殊な分配流路１１６を用いて流路面積を調整で きるようにし、端部流量不足を補う手段である。前者は既に好結果を納めている 実績もあるが、ピッチ、管径の決定には事前検証が必要であり、これらの変更は 難しい。なお、後者については未だ構想、若しくは試作の段階にあると思われる が、製作後の仕様変更は前者同様難しいと考えられる。また両者とも既設のヘッ ドボックスに対策として適用することも難しかった。

【０００７】 第３の例は米国特許第４６８７５４８号明細書、或いは実開昭６４−５１６９ ７号等にて示される案であるが、概念図を図９に示す。これらは原料をヘッドボ ックス幅方向へ分配する多角形の流路断面を持つ複数の分配管２０５の集合体、 或いは多孔板で形成された分配部２０２の最も外側の流量調整用分配管２０９に 対して、分配部２０２に対峙するヘッダ２０１以外の部分から、若しくは一旦迂 回して連絡された配管により、原料を供給し、端部流量を補充、調整しようとす るものである。 しかしこの方法の場合は、原料供給量は調整弁等により加減ができ、特別な事 前検証も必要のない非常に有効な手段ではあるが、この流路からの流量と他の分 配管の流量との差が大きくなると、不連続的な流量分布による流れの乱れが生じ ることもある。 なお、この方法の場合も分配部２０２は流量調整用分配管も含み、ヘッドボック ス流 路幅内で一体化された構成となっているため、一旦製作されたものは容易 にその仕様を変更することができず、また既設のヘッドボックスに改善策として 適用することも難しかった。 本考案は前記従来の問題を解決しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため本考案は、抄紙原料をヘッドボックスの幅方向に均等に流量分配を行 なう円形、若しくは多角形断面を持つ複数の分配管の集合体により形成される分 配部及び同分配管により分配された源料が再び合流する合流部を有するヘッドボ ックスにおいて、前記分配部又は合流部の原料流れに対して垂直乃至は角度を持 って補給される原料を、同分配部を経てきた合流部流れを同じ向きで、その幅が 概ね同合流部厚さに相当する矩形断面の流れに整流し、この矩形流れを合流部流 れに開口して徐々にその厚さを減じ、補給原料を前記合流部原料と合流させる原 料補給流路を合流部のすぐ外側に設け、この供給流路に対し流量調整しながら原 料を供給する原料配管を接続したもので、これを課題解決のため手段とするもの である。

【０００９】

【作用】

複数の分配管の集合体として成る分配部を有するヘッドボックスに対して、分 配部とは別個に流量調整装置を経て供給される原料の流れを、同分配部の流れ方 向又は分配部の出口である合流部の流れ方向と同じ方向に向け、かつ合流部の流 路厚みとほぼ同じ厚みとし、分配部を経た流れと合流させる原料補給流路を有す る合流部側壁を設ける。 このようなヘッドボックスいおいては、側壁から供給される原料の流量を調整 することにより、分配部における両端部の流量不足を補うと共に、合流部側壁の 流路摩擦抵抗を低減して噴出口接近流れの流向を中央部と平行に保ち、かつ安定 させることができる。 またこの方法による側壁は分配部と独立しているので、既設ヘッドボックスの 側壁と交換したり、或いは分配部端面と既設側面と既設側壁の間に挟んで利用す ることも可能であり、簡便な方法で従来のヘッドボックスにおける端部流れの不 具合の対策として適用することもできる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案を図面の実施例について説明すると、図１及び図２は本考案の第１ 実施例のヘッドボックスを示し、図１はヘッドボックス幅方向の平面断面図、図 ２は前記ヘッドボックスの側面図である。このヘッドボックスは、ヘッドボック ス内の端部流量不足と、原料噴出方向の均一化を図るために、ヘッドボックスの 噴出幅、若しくは分配管２の幅より外側に設けられた流路２０を内含する側壁１ １、前記流路２０へ至る配管１５及び流量調整装置１３，１４を具備したジェッ ト流向調整手段を装備している。 またテーパヘッダ１に供給された原料１６は、多数の分配管５より構成される 分配部２によりヘッドボックス幅方向に均等な流れになるように流量配分される 。 次に合流部３において各々の分配管５から放出された原料１９は、合流部３で 相互に速やかに混合され下流の噴出部４に向かって流れる。またヘッダ１の前後 に繋がる原料配管６，７より分岐した補給配管１５を流れる原料１７は流量調整 装置１３によって端部の流量補充と流向補正のための適正な流量に調整され、流 路２０により合流部３で分配部２を経た原料１９に合流する。

【００１１】 ここで流路２０は、側壁１１の流路形成面２１と仕切板１２により形成されて いる。この流路空間は１個又は複数の補給原料流入部２２の流路形成面２１の開 孔部から始まり、合流部３の流れ方向と平行な方向にくさび状に狭くなり、合流 部３の流路厚みにほぼ等しい流路幅の１つの流れ空間となって更に下流側へ伸び ている。この時の流路２０の流速は仕切板１２の内側の合流部流速と同程度とな り、仕切板１２は扇状に広がった流れを整流するために更に下流側に伸びている 。 また仕切板１２の先端は、流路２０のヘッドボックス合流部３への開口となっ ている。更に流路形成面２１は、分配部を経た原料１９の流れを乱すことなく補 給原料１７が合流するように緩やかに浅くなり、ジェット噴出幅を規定する本来 の側壁面に達して流路２０は終る。なお、仕切板１２は分配部２の端面が利用で きる場合は省略することができる。

【００１２】 また図３は本考案による第２実施例を示す。この第２実施例は、第１実施例で は流路を備えてヘッドボックス噴出部を規定している剛性側壁１１を有するが、 これを流路を有する板２４と、強度的構成側壁２３の組合せ要素としたヘッドボ ックスである。 なお、本考案に適応するヘッドボックスの分配部２の流路形状は、矩形でも円 形でも差支えない。また前記配管１５は、原料配管の如何なる場所から分岐して もよい。

【００１３】

【考案の効果】

以上詳細に説明した如く本考案によれば、簡便で容易に仕様変更（改造）又は 交換可能な方法によりヘッドボックス内の端部の流量不足が調整可能に補われ、 ヘッドボックス幅方向の両端部まで均一で安定した流向を持ったジェットを得る ことが出来る。その結果製品（紙）における中央部から両端部までの坪量プロフ ァイルの安定と均一化だけでなく、繊維配向性が両端まで安定して、均一な高品 質の紙を抄紙することが可能になる。 また端部流量不足や、ジェット流向の不均一という問題を含んでいる多くの既 設ヘッドボックスに対しても、ヘッドボックスの合流部を形成する側板に本考案 の手段を適用することにより、極めて容易に、かつ安価に従来の問題を解決する ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るヘッドボックスの平
面断面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】本考案の第２実施例に係るヘッドボックスの平
面断面図である。

【図４】従来のヘッドボックスの斜視図である。

【図５】図４のＢ〜Ｂ断面図である。

【図６】従来のヘッドボックスの端部流れ補正手段を説
明する断面図である。

【図７】図６と異なる従来の端部流れ補正手段を説明す
る断面図である。

【図８】図５と相違する図４における要部の詳細断面図
である。

【図９】図４と異なる従来のヘッドボックスの斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ ヘッダ ２ 分配部 ３ 合流部 ４ 噴出部 ５ 分配管 ６，７ 原料配管 １１，２４ 流路を有する板 １２ 仕切板 １３ 流量調整弁 １４ 流量計 １５ 配管 １６ ヘッダ内原料流れ １７，１７′ 端部流れ補正原料流れ １８ 再循環原料流れ １９ 分配部を経た原料流れ ２０ 流路 ２１ 流路形成面 ２２ 補給原料流入部 ２３ 強度的構成側壁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 抄紙原料をヘッドボックスの幅方向に均
   等に流量分配を行なう円形、若しくは多角形断面を持つ
   複数の分配管の集合体により形成される分配部及び同分
   配管により分配された源料が再び合流する合流部を有す
   るヘッドボックスにおいて、前記分配部又は合流部の原
   料流れに対して垂直乃至は角度を持って補給される原料
   を、同分配部を経てきた合流部流れを同じ向きで、その
   幅が概ね同合流部厚さに相当する矩形断面の流れに整流
   し、この矩形流れを合流部流れに開口して徐々にその厚
   さを減じ、補給原料を前記合流部原料と合流させる原料
   補給流路を合流部のすぐ外側に設け、この供給流路に対
   し流量調整しながら原料を供給する原料配管を接続した
   ことを特徴とする抄紙機ヘッドボックス。