JPH06299491A - 流体の流れの可変絞り方法および調節装置 - Google Patents

流体の流れの可変絞り方法および調節装置

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JPH06299491A
JPH06299491A JP6025344A JP2534494A JPH06299491A JP H06299491 A JPH06299491 A JP H06299491A JP 6025344 A JP6025344 A JP 6025344A JP 2534494 A JP2534494 A JP 2534494A JP H06299491 A JPH06299491 A JP H06299491A
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JP
Japan
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cross
section
flow
fluid flow
fluid
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JP6025344A
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English (en)
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Ulrich Begemann
ウルリツヒ、ベゲマン
Helmut Heinzmann
ヘルムツト、ハインツマン
Wolfgang Ruf
ヴオルフガンク、ルーフ
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.)
JM Voith GmbH
Original Assignee
JM Voith GmbH
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7792—Movable deflector or choke

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 とくに抄紙機のヘッドボックスにおける原料
懸濁液配管内の流れを，きわめて大きい増幅率で調節
し，しかも詰まりおよび繊維屑形成の危険性を回避する
ことのできる、流体の流れの可変絞り方法および調節装
置を提供する。 【構成】 とくに抄紙機のヘッドボックスにおける原料
懸濁液配管内の任意断面の閉配管内流体流れの可変絞り
方法において：流体が流れ方向に関して少なくとも２つ
の断面を有する中空空間内で案内され；絞りの作業領域
におけるそれぞれの流動抵抗の調節が，第１の断面か
ら，第１の断面とは異なる第２の断面への移行部の輪郭
の変化により行われるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，流体の流れに対する絞
り抵抗部の流動抵抗を絞り抵抗部の狭い部分の入口およ
び出口領域における幾何学的形状変化により連続的に変
化させるための方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】配管系の流動抵抗が摩擦抵抗の上昇によ
り増大され，一方場合によりたわみ要素を挿入すること
により流動断面が狭い断面に連続的に絞られたり、また
これにより再び連続的に拡げられたりして流動断面が変
化させられる類似の装置は従来技術として既知であり、
またこれが隔膜弁，ホースクランプなどに応用されてお
りかつ多くの関連する文献にも記載されている。
【０００３】しかしながら、このタイプの装置は流動調
節のための増幅率すなわち流量変化に必要な幾何学的形
状変化に対する流量変化の比が小さいことが欠点であ
る。このために僅かな絞り効果を出すときにはきわめて
小さな隙間幅が必要であり，したがって、たとえば抄紙
機における繊維原料懸濁液のような固体を含む液体を使
用する場合には，詰まりを形成したりまた繊維屑を形成
したりする危険性がきわめて大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，流体とくに
繊維原料懸濁液の配管系とくに抄紙機のヘッドボックス
における配管内の流れを，きわめて大きい増幅率を有す
る小さい作動範囲内で、すなわち小さい幾何形状変化に
より調節可能にし、かつ詰まりおよび繊維屑形成の危険
性を回避することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】この目的は特許
請求の範囲に記載の特徴を有する方法および装置により
解決される。本発明の基本思想はたとえば，配管内の流
動抵抗を操作部における壁摩擦の変化により調節するの
ではなく，入口および出口抵抗に実質的な変化が発生す
るように不連続に収縮または拡大する配管内の絞り部に
おける小さな幾何学的形状変化により流動液体の流動状
態を調節することにある。これらの入口および出口抵抗
はベルヌーイの連続の式および断面の理想的な鋭
【０００６】角状の不連続変化に対するパルス法則にお
いて次のように計算される： （１）ζEIN ＝ （Ａ2 ／Ａ0 −１）2 （２）ζAUS ＝ （Ａ3 ／Ａ2 −１）2 ここで ζEIN ＝ 入口抵抗 ζAUS ＝ 出口抵抗 Ａ0 ＝ 収縮噴流の断面積 Ａ2 ＝ 絞り部の狭い部分の配管断面積 Ａ3 ＝ 絞り部通過後の配管断面積 実験ならびに理論解析により，不連続に収縮または拡大
する入口および出口の抵抗は絞り部の断面不連続部にお
ける角部半径Ｒが無限に小さいときにのみ式（１）およ
び（２）に対応しかつこれらの抵抗はＲが僅かに変化し
ても著しく減少することがわかった。すなわち，角部が
断面不連続部において僅かに平らにされしたがって角部
半径Ｒが増大されたとき，有効流動断面Ａ0 は角部半径
の変化に対してきわめて大きく変化し，したがって抵抗
の変化ζEIN に対して大きな影響を与える。本発明はこ
の効果を利用し，以下の実施例に示すように適切な手段
によりこの角部半径Ｒを調節し，これにより小さな幾何
学的形状変化により流動抵抗に対し有効な変化を達成し
ている。
【０００７】本発明方法は次の利点を有する：配管内の
流れを調節するために必要な幾何学的形状変化はきわめ
て小さく，したがってとくに抄紙機のヘッドボックス内
の流量を制御するための完全に新規な構造的解決方法が
利用可能である。このために，繊維原料懸濁液を使用し
た場合に常に存在する，隙間および凹部における繊維屑
形成の問題を解決できる。その他の利点は，抄紙機の乱
流インサートを使用した場合に，本発明による装置の所
要空間が小さいので，抄紙機の乱流インサートに空間を
利用できることにある。
【０００８】さらに，流動断面を変化するためにほとん
ど質量運動が必要ないという事実は，流動抵抗のきわめ
てフレキシブルでかつ迅速に反応する自動調節を可能に
する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図１において流動配管内の可変絞り調節装置が直径Ｄ１
で示され，流れ方向は矢印で示されている。配管は直径
Ｄ１からより小さい直径Ｄ２に変化しまたこの場合圧力
Ｐ２の加圧室を形成している。直径Ｄ１から直径Ｄ２へ
の移行部に角部Ｋ１が形成され，この角部Ｋ１の範囲内
では狭小部の壁厚は著しく薄くされている。Ｄ２からＤ
１への拡大部の側にも同じではあるが鏡像関係にある形
状が見られる。ここに記載の実施例においては，加圧室
に存在する圧力Ｐ２は配管内の圧力Ｐ１にほぼ近似して
いる。このために，角部Ｋ１およびＫ２は元の鋭い角部
形状を有しており，これにより角部は比較的高い抵抗を
形成している。
【００１０】これに対し，図２は，同じ図ではあるが，
加圧室空間内の圧力Ｐ２が配管内部の圧力Ｐ１よりはる
かに大きい条件下の図を示している。この事実により，
肉厚の薄い角部Ｋ１およびＫ２はそれに応じて変形し，
したがって角部Ｋ１およびＫ２には大きな丸みが付けら
れかつこの大きな円形半径により小さな抵抗を発生し，
これにより絞り装置の全体の抵抗はそれに応じて減少さ
れる。
【００１１】たとえば圧力Ｐ２の加圧室が前方および後
方加圧室に分割され，これにより前方角部Ｋ１の変形が
後方角部Ｋ２とは独立に形成されまたはその逆が可能で
ある代替態様もまた当然考えられる。さらに伸長配管内
に複数の相前後する角部が形成され，これらの角部が流
体流れ内に突出しかつ対応する加圧により多少の差はあ
るが丸みが付けられ，この結果形成された抵抗が変化し
かつ希望する結果が得られるようにすることもまた考え
られる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配管内の流れを調節するために、絞り部を設け、この壁
部に加圧室を形成している。この加圧室の角部は肉厚が
薄く形成されているので、加圧室に圧力が加えられる
と、角部が丸みを呈して変形し、流体の抵抗を減少せし
める。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は流体圧力と加圧室圧力がほぼ等しい状態
の可変絞り調節装置を示す。
【図２】加圧室圧力が流体圧力より遙に大きい状態の可
変絞り調節装置を示す。
【符号の説明】
Ｄ１ 第１の断面の直径 Ｄ２ 第２の断面の直径 Ｋ１ 入口角部 Ｋ２ 出口角部 Ｐ１ 流体圧力 Ｐ２ 圧力室の圧力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムツト、ハインツマン ドイツ連邦共和国、89558 ボエーメンキ ルヒ、バイエルシユトラーセ 29 (72)発明者 ヴオルフガンク、ルーフ ドイツ連邦共和国、89522 ハイデンハイ ム、クルメ シユトラーセ ９

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 とくに抄紙機のヘッドボックスにおける
    原料懸濁液配管内の任意断面の閉配管内流体の流れの可
    変絞り方法において：流体が流れ方向に関して少なくと
    も２つの断面を有する中空空間内で案内され；絞りの作
    業領域におけるそれぞれの流動抵抗の調節が，第１の断
    面から，第１の断面とは異なる第２の断面への移行部の
    輪郭の変化により行われる；ことを特徴とする流体の流
    れの可変絞り方法。
  2. 【請求項２】 流体がその中を流動し，ほぼ一定ではあ
    るが異なる断面を有する相互に連結された少なくとも２
    つの中空空間が設けられており；第１の断面から少なく
    とも１つの第２の断面への移行がステップ状に行われ；
    断面急変部の狭い部分に，鋭い角度とは対照的に半径が
    調節可能な少なくとも１つの円形部が設けられている；
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法を実行するため
    の流体の流れの可変絞り調節装置。
  3. 【請求項３】 角部輪郭が曲げ弾性を有するように設け
    られかつ前記角部輪郭の流体とは反対側に調節可能な圧
    力が加えられることにより前記角部輪郭が変化されるこ
    とを特徴とする請求項２に記載の流体の流れの可変絞り
    調節装置。
JP6025344A 1993-02-25 1994-02-23 流体の流れの可変絞り方法および調節装置 Pending JPH06299491A (ja)

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DE4305688A DE4305688C2 (de) 1993-02-25 1993-02-25 Vorrichtung und Verfahren zur Veränderung des Durchflußwiderstandes einer Drosselvorrichtung für fluide Strömungen
DE43056881 1993-02-25

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FI111874B (fi) 2003-09-30
FI940871A0 (fi) 1994-02-24
FI940871A (fi) 1994-08-26
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US5694961A (en) 1997-12-09
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