JPS6050919B2

JPS6050919B2 - 抄紙機用ヘツドボツクス

Info

Publication number: JPS6050919B2
Application number: JP267879A
Authority: JP
Inventors: 彊深瀬; 政宏矢ケ部; 一美阿部
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1979-01-09
Filing date: 1979-01-09
Publication date: 1985-11-11
Also published as: JPS5593895A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、抄紙機械の原料供給の最初の部分に設けら
れて紙料を抄紙機の全幅にわたり均等に分配する抄紙機
用ヘッドボックスに関するものである。

抄紙機用ヘッドボックスにおいては、紙料流内に微細
な撹乱または渦流を発生させ、その渦流によつて紙料液
中に懸濁している繊維の結束（フロック化）を防ぎ、繊
維の方向性をなくし、均一な紙料流を作つて抄網上に噴
射させる必要がある。

第１図に示すように、抄紙機用ヘッドボックス１には
多数のパイプ２が束状に並べて設けられている。従来に
おいてはこれらのパイプ２の径を出口側に向けて漸増も
しくは段階的に増加させたり、円形から六角形や楕円形
に断面形状を変化させることによつて発生する渦を用い
て繊維の分散効果を生ずるようにしていた。ヘッドボ
ックス１において、第２図に示すように左右方向をＸ軸
、垂直方向をＹ軸、前後方向をＺ軸とすると、上述した
パイプ２の断面形状を変化させることによつて発生させ
ていた従来の渦は、パイプ２の出口付近において第３図
に示すようなＸＺ平面内にある渦か、第４図に示すよう
なＹＺ平面内にある渦であつて、結局第５図に示すよう
なＸＹ平面内に軸を有する渦であり、流れの方向である
Ｚ軸方向へは渦の持続距離は短いものである。

従つて従来においては、パイプ２の出口以降の乱流状態
の移送距離が余り長くとることができず、スライス出口
までの間で繊維の再結束（フロック化）を防止するため
の何らかの手段を必要とする欠点があつた。本発明は
このような欠点を解決したもので、スライス近傍に開口
する多数の円管の束を有するヘッドボックスにおいて、
各円管内部に、微細な渦流を伴う回転流発生装置を設け
たことを特徴とする抄紙機用ヘッドボックスを要旨とし
、それぞれ・のパイプ内部に螺旋状にねじつた板を挿入
しあるいはパイプ内面に螺旋状の溝または突起を設け、
上記板端部あるいは溝または突起の部分で剥離した乱流
境界層による攪乱を渦状の主流に混合させ、バイブ束出
口において隣接のバイブより流れ出た渦流と干渉させ、
流体中に懸濁している紙料繊維のより有効な混合を図り
、乱流状態を十分遠方まで維持持続させて均一な攪拌作
用が得られるようにし、小型のヘッドボックスでより良
質の紙質が得られるように抄紙機用ヘッドボックスの性
能を向上させたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第６図乃至第１５図は本発明の一例を示すもので、バイ
ブの内部に螺旋状の板を挿入して渦流を発生させるよう
にしたものである。

即ち、ヘッドボックス１に多数並設してある各バイブ２
の内部に、着脱時にバイブ内面を傷つけないような材質
のもの、例えばプラスチック、ゴム等の螺旋状にねじつ
た板３を挿入して、第８図に示す如くＺ−ｚ軸に平行な
軸を有する渦流を発生させ、ｘ軸およびＹ軸に軸を有す
る微小流が上記渦流に重畳して搬送されるようにする。
４はヘッドボックスの出口、５は抄網である。

上記螺旋状の板３としては、先端が四角なものとか角取
りして先端を尖らせるようにするものが考えられ、また
２回ねじる形状のものも考えられる。

螺旋状の板３をバイブ２内に納まるように挿入し（第９
図参照）、あるいはバイブ２より板３の先端が突出する
如く挿入し（第１１図参照）、バイブ２内に流体を導く
と、流体がバイブ２内を通過する際にバイブ内壁面で発
達した境界層が螺旋板３によつて急激に圧力変化を生じ
乱流剥離を生じることによつて第８図、第１１図、第１
３図の如く微細な渦ｂが流体中に放出される。

巨視的に見た場合、バイブ２内の螺旋板３により第１３
図のａの如く主流に大きな渦流を生じ、バイブ２を−出
た後もバイブ軸に平行な軸をもつた回転流が得られ、こ
の回転流に上記微細な乱流の渦ｂが重ね合わされ、下流
へ移送される。上記主流ａの回転流は、バイブ２を出た
ところで隣合うバイブ２の出口から放出された主流の回
．転流と干渉し、これにより紙料の混合効果が高められ
るとともに、その大きな渦によりバイブ２出口後の乱流
状態が比較的下流まで有効に持続され、スライス出口で
充分な混合効果と均一化の効果が得られる。

この際、第１１図、第１４図に示す如く螺旋板３の先端
がバイブ２の出口より下流側へ突出している場合には、
渦流は継続して生成され又突出部で螺旋板３を横切る流
れにより、急激な圧力変化が生じ、一層有効な攪乱が与
えられるので、螺旋板３の形状、長さを最適に決めるこ
とで充分な混合効果と均一化を更に増進させることがで
きる。

尚、螺旋板３のねじりのピッチは１１４〜数ピンｌチを
選ぶことができ、繊維の濃度、粘度、原料配合等によつ
て最適の寸法、形状を選択することは当然である。また
上記螺旋板３をバイブ２内へ挿入する方法としては、第
１５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに示す如き方法が考えられる
。Ａは螺旋板３を保持している部分６を押し込むことに
よつて挿入する例であり、Ｂは保持部分６をねじ込むよ
うにした例であり、Ｃはバイブ２の内面に環状溝７を設
け、保持部分６に環状突起８を設けて溝７と突起８とで
係止させるようにした例である。またＤ゜は平板９に多
数の螺旋板３を取り付け、板３を全体として挿入する例
であり、Ｅは肩付きの保持部分６を押し込むようにした
例である。次に、第１６図は上記実施例の応用例を示す
もので、螺旋状の板３に代えて平板１０をバイブ２内に
挿入し、この平板１０に突起１１をゆるい曲線状に設け
て流体の一部が突起１１に沿つて流れるようにし、突起
１１に沿い通過する流体が剥離を起して渦を発生するよ
うにしたものである。

この突起は図示の如く平板の裏表で互いに反対の傾斜を
もつように配置すればより有効である。尚、上記実施例
ては、渦発生装置として板３をバイブ２内へ挿入する場
合を例示したが、バイブ２の内面に螺旋状の溝又は突起
を設けてもよい。第１７図及び第１８図はその例を示す
もので、第１７図はバイブ２の内面に螺旋状溝１２を形
成させた例である。第１８図は螺旋状溝１２及び螺旋状
突起１３を形成したバイブ２の断面形状を示すもので、
Ａ，Ｂ，Ｅ及びＦはいずれもバイブ２の内面に螺旋状の
溝１２を２条設けてＺ−Ｚ軸方向に軸を有する渦を発生
させるようにしたものであり、またＣ及びＤはパイポ２
の内面に螺旋状の突起１３を２条設けて同様にＺ−Ｚ軸
方向に軸を有する渦を発生させるようにしたものである
。これらの溝１２もしくは突起物１３は１条でも多条で
もよく、繊維の濃度、粘度、流体への添加剤の種類によ
つて最適な寸法、形状を選択することは当然のことであ
る。上記のようにバイブ２の内面に螺旋状溝１２や螺旋
状突起１３を形成した構成においても、前記した螺旋状
板３をバイブ２内へ挿入した構成の場合と同様な効果が
得られる。

これを説明したのが第１９図乃至第２２図である。螺旋
状の突起１３を設けた場合は第２０図の如く突起１３を
横切る流れ（クロスフロー）ｃが突起１３の急激な圧力
変動によつて剥離し微小渦ｂが形成され、また螺旋状溝
１２を設けた場合にも、同様に溝を横切る流れが急激な
圧力変動によつて剥離し、微小渦ｂが形成され、上記の
流れｃがバイブ２の出口から第１９図の如く放出される
。この場合螺旋状溝１２または螺旋状突起１３がバイブ
２内面に形成されていない場合には、第２１図に示す如
く壁面で発達した境界層ｄがバイブ２の出口で多少大き
な渦が混合している細かい渦ｂとなり、この細かい渦ｂ
は境界層ｄの表面ｅから放出されるものと、出口におけ
る圧力変化によるものが混合しているものであるが、主
流ａには何ら回転も与えられていない。この点螺旋状溝
１２または螺旋状突起１３を設けておけば、第２２図の
如く溝又は突起を横切るときに生成された微小渦が溝又
は突起によつて回転を与えられた主流ａおよびｃに重畳
されるので、バイブ２の出口で隣接するバイブから放出
された回転流と干渉し得るのである。以上述べたように
本発明のヘッドボックスによれば、スライス近傍に開口
する多数の円管の内部に、微細な渦流を伴う回転流発生
装置を設けた構成を有しているので、バイブ内で微細渦
が発生してバイブから放出される流れを均一にしかも細
かく攪拌された状態に保持することができるとともに、
乱流状態をバイブを出てからも十分遠方まで維持持続さ
せることができて紙料の結束化を防止し均一な紙をつく
ることができ、またヘッドボックス部分の小型化を図る
とともに良質な紙を得ることができる、等の優れた効果
を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は抄紙機用ヘッドボックスの概略図、第２図はヘ
ッドボックス内の方向の平面を示す説明図、第３図及び
第４図はバイブの出側でｘ及びＹ平面に渦が発生する従
来の状態を示す説明用斜視図、第５図は上記従来の渦の
方向を示す説明図、第６図は本発明のヘッドボックスの
斜視図、第７図Ａは本発明のヘッドボックスにおけるバ
イブ部の側面図、第７図Ｂおよび第７図Ｃは第７図Ａの
各端面図、第８図は本発明による渦の発生状態図、第９
図は本発明の一例を示す断面図、第１０図は第９図のＸ
矢視図、第１１図は第９図の変形例図、第１２図は第１
１図の■矢視図、第１３図および第１４図は第９図およ
び第１１図の場合における渦により乱流状態となること
を示す説明用斜視図、第１５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはい
ずれも本発明における螺旋板の挿入方法の例図、第１６
図は表面に突起を有する平板使用例図、第１７図は本発
明の他の例を示す斜視図、第１８図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
，Ｆはいずれもバイブに設ける螺旋状の溝または突起の
断面形状を示す図、第１９図は螺旋状溝の場合に渦が放
出される状態図、第２０図は螺旋状突起の場合に渦が放
出される状態図、第２１図はバイブ内に渦発生装置がな
い場合の渦の状態を示す説明図、第２２図は螺旋状溝ま
・たは突起を設けた場合の渦の状態を示す説明図である
。１・・・ヘッドボックス、２・・・バイブ、３・・・螺
旋状板、５・・・抄網、１０・・・平板、ａ・・・主流
、ｂ・・・微細渦。

Claims

【特許請求の範囲】

１スライス近傍に開口する多数の円管の束を有するヘ
ッドボックスにおいて、各円管内部に、微細な渦流を伴
う回転流発生装置を設けたことを特徴とする抄紙機用ヘ
ッドボックス。