JPH08325972A - 抄紙機／板紙抄紙機のヘッドボックス - Google Patents

抄紙機／板紙抄紙機のヘッドボックス

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JPH08325972A
JPH08325972A JP8139969A JP13996996A JPH08325972A JP H08325972 A JPH08325972 A JP H08325972A JP 8139969 A JP8139969 A JP 8139969A JP 13996996 A JP13996996 A JP 13996996A JP H08325972 A JPH08325972 A JP H08325972A
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JP
Japan
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flow
headbox
stock
turbulence
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP8139969A
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English (en)
Inventor
Jyrki Huovila
フオビラ イルキ
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Valmet Technologies Oy
Original Assignee
Valmet Oy
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Publication date
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Application filed by Valmet Oy filed Critical Valmet Oy
Publication of JPH08325972A publication Critical patent/JPH08325972A/ja
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    • 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
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/022—Means for injecting material into flow within the headbox
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/026—Details of the turbulence section
    • 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
    • D21F1/08—Regulating consistency

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 抄紙機／板紙抄紙機の新規で改良されたヘッ
ドボックスを提供。 【解決手段】 抄紙機／板紙抄紙機のヘッドボックスは
一組のバルブを有し、その各々は、ヘッドボックスの幅
の方向における様々な点へ流れを配分するように配設さ
れている。各バルブは、バルブから発する流れの流量、
およびバルブから発する流れの濃度の両方を調節するこ
とができる。さらに各バルブは、紙料の供給路および希
釈流の供給路を有し、後者は、望ましくは希釈水路であ
り、これらの流れはバルブ内で結合される。結合流はヘ
ッドボックスへ、紙料入口ヘッダから来てヘッドボック
スにある紙料に接続するように送り込まれて、これと混
合される。ヘッドボックスは、紙料入口ヘッダの後で紙
料入口ヘッダに流れの方向に連結された乱流発生装置を
有する。乱流発生装置は乱流管を有し、これらはスライ
スダクト、望ましくはスライスコーンへ開口し、そこか
ら紙料が成形ワイヤへ送られる。これらの流れはバルブ
から乱流発生装置の乱流管へ送り込まれて、全結合流が
乱流発生装置の乱流管へ分配される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抄紙機／板紙抄紙
機のヘッドボックスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術において、抄紙機／板紙抄紙機
のヘッドボックスの調整は、別々の操作によって紙料の
濃度を調節し、その繊維の方向を調節することが可能な
方法が知られている。従来技術において、中でも、いわ
ゆる希釈ヘッドボックスが知られているが、これは、ス
トックの濃度をウエブ幅にわたって別々の希釈流によっ
て調整するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、抄紙機／板
紙抄紙機の新規で改良されたヘッドボックスを提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による抄紙機のヘ
ッドボックスは、入口ヘッダ、およびこの入口ヘッダと
直接連結した乱流発生装置とを有している。乱流発生装
置から出た紙料流はスライスコーンへ送り込まれ、さら
にスライスコーンから抄紙機／板紙抄紙機内の成形ワイ
ヤへ送られる。
【０００５】本発明によるヘッドボックス構造では、入
口ヘッダと乱流発生装置との間の直接結合の点で、管バ
ンクおよび中間チャンバを用いず、また中間チャンバに
連結した静めチャンバも用いていない。このような構造
の代わりに本発明によるヘッドボックスでは、乱流発生
装置の乱流管へ向かうバルブから発した流れの流量およ
び流れの濃度の両方を調整することができるバルブ装置
を利用する。
【０００６】本発明による構造において、装置のバルブ
から来る上述の流れは、その流量および濃度が調整され
た状態で、ヘッドボックスの乱流発生装置へ送り込ま
れ、この流れは、乱流発生装置にあってヘッドボックス
の幅を横切る方向に、かつそれぞれの幅位置で垂直に延
びる実質的にすべて管へ送り込まれる。これらのバルブ
のそれぞれから来る流れの量を調整することができ、し
たがって、これらの流れを調節することによって所望の
スライス流速プロファイルを調整することができる。バ
ルブの調整範囲は非常に広く選択され、入口ヘッダの分
布プロファイルにおける最大変動をこの範囲でカバーす
ることができる。すなわち、バルブの調整範囲の幅によ
って、ヘッドボックスから来るスライス流速プロファイ
ルを調整することができる。
【０００７】スライス流速プロファイルの他に、本発明
によるバルブの装置によってさらに、ヘッドボックスか
ら出る流れの濃度プロファイルを調整することができ、
これによって紙の斤量プロファイルも調整することがで
きる。本発明によれば、それぞれの調整バルブへは紙料
流が紙料入口ヘッダから直接送り込まれ、希釈水流等が
希釈水入口ヘッダもしくはそれと同等の希釈水タンクか
ら送り込まれる。バルブ内では、それらの流れが結合さ
れ、その合計流すなわち結合流がヘッドボックスの乱流
発生装置のそれぞれへ送り込まれる。合計流すなわち結
合流は、乱流発生装置の各管へ分配される。本発明の好
ましい実施例では、分配部、望ましくは細長い管が用
い、この管は、合計流のための出口開口部を有して、合
計流を入口ヘッダから来る乱流管における主紙料流へ送
り込む。このようにして、バルブから来る流れを乱流発
生装置のすべての管へ分配することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に添付図面に示す本発明のいく
つかの実施例を参照して本発明を説明するが、本発明は
それらの実施例のみに限定されることはない。これらの
図面は本発明の実施例を示すが、特許請求の範囲に記載
の本発明の範囲を限定するものではない。
【０００９】添付図面を参照するが、同じもしくは類似
の要素には同じ参照番号を用いる。図１および図２は本
願の出願人に譲渡された少なくとも１つの他の特許出願
の主題であるバルブ構造を示し、これによれば、流れの
量および濃度の両方を互いに別々に１つの装置で調整す
ることができる。このバルブ装置は、本発明によるヘッ
ドボックスでは実質的に重要なものであるため、バルブ
構造の作動を図１および図２を参照して概略説明する。
図１および図２は、流量を調整し、かつ流量調整とは別
個に流れの濃度を調整するバルブを示す。希釈水流Qbが
希釈水ヘッダJ2（図３）からダクトｂに沿ってバルブV1
へ到達し、紙料流Qaが紙料入口ヘッダJ1（図３）からダ
クトａに沿ってバルブV1へ到達する。バルブV1は回転可
能なスピンドルＦを有し、これに妨害部品Ｋが連結され
ている。スピンドルＦが回転すると（図１に矢印N1によ
り示す）、妨害部品Ｋは、バルブV1に連結されバルブ内
のスピンドルおよび妨害部品が位置する空間へ続くダク
トａおよびｂの端部に対して動く。このようにして、ス
ピンドルＦの回転は、ダクトｂを流れる希釈水流の量に
対するダクトａを流れる紙料の流量を制御する。したが
って、実質的に一定の結合流にするには、希釈水の紙料
に対する割合すなわち混合比を変える。
【００１０】スピンドルＦが直線路に沿ってその長手軸
の方向（図２に矢印N2で示す）に偏移すると、流量が一
定の混合比で調整され、上述のようにスピンドルが回転
すると、バルブV1からの結合流Qab の混合比もしくは濃
度が調整される。混合比の調節は、一方の流れが多くな
ると、他方の流れがそれと同量まで減少するように行な
われ、その場合、バルブからダクトabを経由してその特
定の混合比で出てくる流れQab 量は、実質的に一定の調
整された値に留まる。流量の調節は、ダクトａおよびｂ
の端部を妨害部品Ｋによって同じ程度まで妨害する部分
的妨害によって達成される。
【００１１】図３および図４は本発明による構造を示
し、図１および図２に示すバルブ、もしくは他のどのよ
うなバルブ構造でも同様の機能を有し、かつ上述の調
節、すなわち流量調節および混合比調節を、望ましくは
互いに独立して行なうものが用いられる。図３には、原
理を示す目的で、バルブ装置V100（図６）におけるバル
ブV1、V2、... のうちの１つのみを示す。多数のバルブ
V1、V2、... があり、これらは、紙料がヘッドボックス
を通る流れの方向に対して横断する方向に（ヘッドボッ
クスの幅の方向とも称する）並んで配置され、これによ
って紙料流がヘッドボックス100 の全幅にわたって調節
される（図６参照）。図３に示すように、希釈水のヘッ
ダJ2から希釈水流QbがバルブV1へ送られ、紙料ヘッダJ1
からは紙料流QaがバルブV1へ送られる。バルブからの結
合流Qab は、その流量および濃度をバルブの操作によっ
て調節するが、ダクト(ab)1 を通してさらにバルブV1か
ら、入口ヘッダJ1の後に位置する乱流発生装置Ｇへ、そ
こから乱流管10a1.1、10a1.2 ...；10a2.1、10a2.2 ...
へ、さらにこれらの乱流管からスライスダクトＨ、望ま
しくはスライスコーンへ、そしてさらに抄紙機／板紙抄
紙機の成形ワイヤへ送られる。横に並んだバルブV1、
V2、 ...からなるバルブ群V100からは、平行流Qabが次
のようにして乱流発生装置Ｇへ送り込まれる。すなわ
ち、バルブ群V100の各バルブV1、V2、... から到達する
調整された流れQab は、乱流発生装置Ｇにおけるそれぞ
れの幅位置で個々の垂直列に配設されているすべての乱
流管10a1.1、10a1.2、 ...、10a1.n；10a2.1、10
a2.2、... 、10a2.n；10a3.1、10a3.2、... 、10a3.nの
中へ実質的に個々に分配される。つまり、ダクト(ab)1
を通る流れQabは乱流管10a1.1、10a1.2、... 、10a1.n
へ送り込まれる。したがって、バルブ群V100から到達す
る流れによってヘッドボックスの全スライス流速プロフ
ァイルが調節される。本発明によれば、各バルブの調整
範囲およびバルブ群V100全体の調整範囲を幅広く選択し
て、ヘッドボックスの乱流発生装置Ｇを流れる流速に生
ずることがあるどんな誤りも補償できるようにしてい
る。紙料入口ヘッダJ1から来る全流量ΣＱに対する最大
流量ΣQab の比、すなわちΣQab/ΣＱは約0.05から約0.
15の範囲内である。
【００１２】図３を参照すると、バルブ群V100にある各
バルブV1、V2、... から来るライン(ab)1 、(ab)
2 、... (ab)n （このうちバルブV1から来るライン(ab)
1 のみを示す。）はその端部に分配部11を有している。
分配部11は、中央流路12、およびその流路12から開口し
ている枝流路もしくは開口部13a1、13a2を有している。
バルブV1から到達する流れは、バルブV1から分配部11へ
送られる調整バルブ流Qab によって、乱流管内を流れ入
口ヘッダJ1から直接来る紙料流Ｑへ均等に分配される。
分配部11における流路12の枝ダクトもしくは開口部13
a1、13a2、... は、入口ヘッダJ1から来る主流Ｑの流れ
の方向L1に開口している。流れＱとバルブからの調整流
との間には大きな速度差があり、枝ダクトもしくは開口
部13a1、13a2...から出て来る流れは、流れＱと流れQab
との間の速度差の影響によって効率的に混合される。
調節バルブV1、V2もまた流量の調整を行えるようにする
ために、バルブからの混合点は、乱流発生装置の乱流管
内において、入口ヘッダと混合点との間に大きな差圧損
失が生じるように配設する必要がある。このような場
合、入口ヘッダによってその装置の被調整流量が補償さ
れることはないが、バルブV1、V2... による流量調整は
可能である。
【００１３】バルブから来る流れと主流との間の結合点
は望ましくは、乱流発生装置において乱流管内部の乱流
発生装置の前方側の領域に配設されて、流れQab の乱流
管との接続が乱流管の広がる点で生ずるようにしてい
る。流路を広げることによって、主流Ｑおよび調整流Q
ab の相互の混合が促進される。
【００１４】図４は図３の線II-II に沿った断面図であ
る。分配部11は乱流管10a1.1へ中央で延び、この場合、
入口ヘッダJ1から来る紙料流L1は分配部11の両側から流
れ、そこから結合流L2が放出される。
【００１５】図５は、図３に示す分配部11から複数の垂
直に配設されている乱流管10a1.1、10a1.2へ希釈流体が
配分される状態を拡大して、より詳細に示す。
【００１６】本発明に範囲内で、分配部11を用いず、バ
ルブV1、V2、... から来る流れQabを、抄紙機のヘッド
ボックスの幅の様々な点に配設されている垂直の混合チ
ャンバE1へ直接に分配する実施例もまた可能である。こ
の実施例においては、ヘッドボックスの幅の方向に垂直
に配設された各乱流管群ごとに混合チャンバがあること
になる。
【００１７】バルブV1、V2、... から来る流路の入口ヘ
ッダJ1から来る流れへの供給点は、その供給点と入口ヘ
ッダJ1との間に圧力損失が生れるように選択する。
【００１８】バルブV1、V2、... のそれぞれから来る個
々の流れQab は、乱流発生装置内の混合チャンバE1のそ
れぞれへ送り込まれる。混合チャンバE1のそれぞれは、
乱流発生装置の多数の乱流管にその混合チャンバの入口
側および出口側で連結されている。このようにして、１
つの入口流Qab を乱流発生装置内の多数の管へ分割する
ことができる。抄紙機の幅にわたっていくつかの混合チ
ャンバE1が互いに離して横に並んでいる。
【００１９】図６は、バルブV1、V2から来る流れを乱流
発生装置Ｇの乱流管へ本発明に従って分配する装置を示
す。図６に示すように、バルブ群V100は横に並んで配設
した多数のバルブV1、V2、... 、Vnを有し、これらのバ
ルブは、例えば図１および図２に示す種類のバルブ構
造、すなわち流量と流れの両方を互いに独立して調節す
ることができるバルブを表わしている。
【００２０】図７は、スライス流速プロファイルとバル
ブの調整範囲をスライス流およびヘッドボックス幅を表
わす座標系で示す。曲線D1は、紙料ヘッダJ1および乱流
発生装置Ｇのみにより生じるスライス流速プロファイル
を示す。所期のスライス流速プロファイルは直線D2によ
って示され、バルブの調整幅は、スライス流速プロファ
イルに発生する変動の最大幅よりも大きくする必要があ
る。すなわち、図７では、バルブV1、V2... の調整幅は
直線D2およびD3の間の区域である。このように、バルブ
V1、V2... の調整幅を充分に広く選択して、その幅内に
おいて、入口ヘッダJ1、乱流発生装置Ｇ、およびスライ
スコーンもしくはスライスダクトＨによって生じるスラ
イス流速のしばしば不均一なプロファイルを補償するこ
とができる。
【００２１】図８は乱流発生装置Ｇにおける分配部11の
第２の装置態様を示す。この装置では、分配部11は、乱
流発生装置における別の垂直混合チャンバE1に配設さ
れ、混合チャンバE1は隔壁を有していない。分配部11の
外へ送り出される、望ましくは出口13a1、13a2、... か
ら分配管の側面で分配管の外へ送り出される流れは、入
口ヘッダJ1から混合チャンバE1へ入る流れと混合され
る。この混合流はさらに乱流発生装置Ｇ内の管を通る。
この場合、紙料流L1および結合流L2はヘッドボックスの
幅に沿ったその特定の位置に垂直に配設されたすべての
乱流管について同じであるので、混合チャンバは、した
がって、様々な流れが混合するのを妨げることなく開放
してもよい。
【００２２】以上、説明した例は唯一のものではない。
本発明の多くの他の改変は当業者に明らかであり、特許
請求の範囲内であると考えられる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、新規の種類のヘッドボ
ックスが形成され、従来の管バンクを省くことができ
る。なぜならば、スライス流の分布プロファイルを調整
バルブによって確実に制御することができるからであ
る。乱流管には、従来技術の構造におけるような精度は
必要としないが、管内に発生する如何なる欠陥もバルブ
の調整によって修正および補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘッドボックス構造に適用されるバル
ブ構造を示す図である。
【図２】図１の線I-I に沿ったバルブの断面図である。
【図３】本発明によるヘッドボックスの原理を示す図で
ある。
【図４】図３の線II-II に沿った断面図である。
【図５】図３に示す希釈流体の分布を拡大して詳細に示
す図である。
【図６】多数のバルブをヘッドボックスの幅にわたって
有する構造装置を示す図であり、調整された流れがバル
ブから抄紙機／板紙抄紙機のヘッドボックスの幅の様々
な点へ送り込まれる。
【図７】スライス流速−ヘッドボックス幅の座標系を示
す図であり、本発明によるヘッドボックスの調整バルブ
の調整範囲が示され、この調整範囲は充分に広く選択さ
れて、ヘッドボックスの乱流発生装置によって流れに生
じるどんな有害な妨害をも修正する。
【図８】バルブから来る調整流を導入する第２の装置を
示す図であり、これは、本発明によるヘッドボックスの
乱流発生装置に関連して配設され、この装置では、乱流
発生装置の幅の様々な点に混合チャンバが設けられて、
その中には、バルブから来る流れの最終部に位置する分
配管が配置されている。
【符号の説明】
10 乱流管 11 分配部 12 流路 13 枝ダクト E1 混合チャンバ F スピンドル G 乱流発生装置 J1 紙料入口ヘッダ L1 流れの方向 Q 主流 Qa 紙料流 Qb 希釈水流 Qab,L2 結合流 V1,V2,V100 バルブ a,b ダクト ΣQ 全流量 ΣQab 最大流量

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドボックスの最初の端部に配置さ
    れ、第１の紙料流を供給する紙料入口ヘッダと、 該紙料入口ヘッダへ連結され、該紙料入口ヘッダの後に
    前記第１の紙料流の流れ方向に配置されて、前記第１の
    紙料流を前記紙料入口ヘッダから受ける入口を有する乱
    流管を含む乱流発生装置と、 それぞれ、第２の紙料流を受ける入流路、および希釈流
    を受ける入流路を有し、前記第２の紙料流および前記希
    釈流を組み合わせて結合流を形成する複数のバルブと、 該結合流を前記バルブのそれぞれから、前記第１の紙料
    流の流れ方向に対して横断する方向に個々の位置に配置
    されている前記乱流発生装置内の前記乱流管の少なくと
    も１つへ送り込んで前記紙料入口ヘッダからの前記第１
    の紙料流と混合する手段と、 前記乱流発生装置に連結され、前記乱流管からの紙料を
    受け、前記ヘッドボックスから紙料を吐出するスライス
    ダクトとを含むことを特徴とする抄紙機／板紙抄紙機の
    ヘッドボックス。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記混合する手段は複数の分配部を含み、該分配部
    のそれぞれは、前記乱流管の少なくとも１つの中へ延
    び、前記バルブからの結合流が前記乱流管の前記少なく
    とも１つの中へ放出される供給点を画成し、前記乱流管
    は、前記紙料入口ヘッダと前記供給点との間に圧力損失
    を有することを特徴とするヘッドボックス。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記混合する手段は、 前記バルブのそれぞれに連結された流路と、 該流路のそれぞれに連結された分配部とを含み、 該分配部のそれぞれは、前記乱流管の少なくとも１つへ
    延び、その中に配設された端末部を有し、前記分配部
    は、中央流路、および該中央流路へ開口する枝ダクトを
    含み、前記結合流は前記乱流管へ前記ダクトを通して放
    出されることを特徴とするヘッドボックス。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記分配部の少なくとも１つは、垂直に重ねて配置
    された前記乱流管の少なくとも２つへ通され、前記少な
    くとも１つの分配部は、前記少なくとも２つの乱流管の
    それぞれの中央に通され、前記枝ダクトは、前記少なく
    とも２つの乱流管へ開口していることを特徴とするヘッ
    ドボックス。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記乱流発生装置には混合チャンバが画成され、複
    数の前記分配部品は前記混合チャンバへ開口し、前記分
    配部の１つは前記混合チャンバに配置されていることを
    特徴とするヘッドボックス。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のヘッドボックスにおい
    て、該ヘッドボックスはさらに、前記乱流発生装置に画
    成され、互いに分離された複数の前記混合チャンバを含
    み、複数の前記乱流管は前記混合チャンバのそれぞれへ
    開口し、前記分配部品の１つは前記混合チャンバのそれ
    ぞれに配設されていることを特徴とするヘッドボック
    ス。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記混合チャンバは、前記乱流管の位置に前記第１
    の紙料流の流れ方向に対して横断する方向に配設されて
    いることを特徴とするヘッドボックス。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記紙料入口ヘッダから前記乱流管を通る前記第１
    のストック流の全流量に対する前記バルブからの最大全
    流量の比が約0.05から約0.15の範囲内であることを特徴
    とするヘッドボックス。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載のヘッドボックスにおい
    て、前記乱流発生装置は直接、前記紙料入口ヘッダへ接
    続されて、前記乱流管のそれぞれが前記紙料入口ヘッダ
    と流体連絡する第１の端部を有することを特徴とするヘ
    ッドボックス。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載のヘッドボックスにお
    いて、前記バルブのそれぞれは、 結合流の量を調節する第１の調整手段と、 該結合流の濃度を調節する第２の調整手段とを含み、 前記第１および第２の調整手段は互いに独立して作動す
    ることを特徴とするヘッドボックス。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載のヘッドボックスにお
    いて、該ヘッドボックスはさらに、希釈水ヘッダ、およ
    びそれから延びるダクトを含み、前記希釈水ヘッダは希
    釈流を前記バルブへ前記ダクトを通して供給することを
    特徴とするヘッドボックス。
  12. 【請求項１２】 請求項１に記載のヘッドボックスにお
    いて、前記紙料入口ヘッダはダクトを含み、前記第２の
    ストック流は前記紙料入口ヘッダから前記バルブへ前記
    ダクトを通して送り込まれることを特徴とするヘッドボ
    ックス。
  13. 【請求項１３】 請求項１に記載のヘッドボックスにお
    いて、前記希釈流は希釈水流であることを特徴とするヘ
    ッドボックス。
JP8139969A 1995-06-01 1996-06-03 抄紙機／板紙抄紙機のヘッドボックス Pending JPH08325972A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/457,327 1995-06-01
US08/457,327 US5626722A (en) 1995-06-01 1995-06-01 Headbox of a paper/board machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08325972A true JPH08325972A (ja) 1996-12-10

Family

ID=23816301

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