EP0629739B2 - Caisse de tête pour machine à papier - Google Patents

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EP0629739B2
EP0629739B2 EP94108842A EP94108842A EP0629739B2 EP 0629739 B2 EP0629739 B2 EP 0629739B2 EP 94108842 A EP94108842 A EP 94108842A EP 94108842 A EP94108842 A EP 94108842A EP 0629739 B2 EP0629739 B2 EP 0629739B2
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EP
European Patent Office
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intermediate chamber
turbulence generator
headbox
turbulence
lines
Prior art date
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EP94108842A
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German (de)
English (en)
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EP0629739A1 (fr
EP0629739B1 (fr
Inventor
Alfred Dr. Bubik
Klaus Lehleiter
Hans Dr. Dahl
Peter Mirsberger
Karl-Heinz Enderle
Elmer Dr. Weisshuhn
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.)
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH filed Critical Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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Application granted granted Critical
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    • 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
    • D21F1/02—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
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • 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
    • D21F1/02—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
    • D21F1/06—Regulating pulp flow

Definitions

  • the invention relates to a headbox for a paper machine according to the preamble of claim 1 or 2.
  • a Stoftauflauf the o.g. Type is e.g. in the not yet published German patent application P 42 13 707 described.
  • This particular embodiment of the aforementioned subject matter makes it possible, even by adding air or another medium, in particular water or its discharge in the region between two turbulence generators to make a targeted influence on the consistency and the flow state in the hydraulic headbox.
  • One of the objectives of this proposed measure is then to be able to change the flow state in addition to the adjustment of the basis weight cross profile, which is carried out with the aid of geometric gap changes.
  • German patent application DE 37 41 603 A1 discloses a headbox with a machine-wide material channel, a Rohrverteilgitter, a compensation channel, a turbulence generator and a nozzle, wherein a device for dispensing dilution liquid is connected to the material channel.
  • Said device is arranged in such a way that the location of the delivery of the dilution liquid lies immediately before the turbulence generator, which is designed in a manner known per se as a turbulence grid insert with an inflow-side throttle point.
  • the German Utility Model G 91 15 296 U discloses a headbox for a machine for producing fibrous webs, in particular paper webs, with a transverse distribution tube serving for supplying stock suspension, which is connected via a pipe distribution grid with a machine-width equalization channel and with an adjoining machine-wide turbulence generator a downstream in the flow direction of the pulp machine width nozzle, wherein in the compensation channel numerous arranged in a row, extending across the machine width supply lines for an additional liquid and the mouth points of these supply lines both at a fixed distance from the nearest inlet of the turbulence generator and in a fixed distance from the outlet of the Rohrverteilgitters are arranged.
  • PCT Publication WO 93/09286 A discloses a headbox apparatus having a tube bank consisting of a plurality of tubes, through which tubes the paper product passes to form a paper web.
  • a plurality of feed channels are connected to the upstream end of the tube bank, and each feed channel is in turn connected to a source for thinning the stock, which allows the stock to flow into the tube bank.
  • Each feed channel and the associated termination is structured and arranged such that the flow of water supplied to dilute the paper product through the termination is substantially perpendicular to the flow of the paper product past the conclusion towards the adjacent tube.
  • the invention makes use of the knowledge that an intensive turbulence generator located in front of the intermediate chamber promotes mixing and at the same time local limits as much as expedient.
  • a hydraulic turbulence generator with a higher effect has comparatively smaller flow cross sections. He therefore offers between the liquid-carrying pipes or channels enough space for the mentioned in the characterizing part of claim 1 additional measures and is also often simpler in construction.
  • the comparatively small space required by the individual channels in the first turbulence generator can be used to accommodate the lines appropriately and in a space-saving manner.
  • the proposed in claim 2 solution uses the lying in the intermediate chamber turbulence generator initially existing Patz to accommodate the lines, the direction reversal can provide a pulse for better mixing.
  • the conduits in the more space downstream of the intermediate chamber turbulence generator the fact can be exploited that on the side facing the intermediate chamber of the turbulence generator smaller flow cross sections for the suspension leading channels are required, which again a favorable Installation situation for the supply and discharge lines results.
  • the turbulence generator can also be used as a rectifier with low pressure loss, so that then offers the direction reversal in the supply line into the intermediate chamber a very advantageous support of the rectifier relatively weak mixing effect.
  • turbulence generator located in front of the intermediate chamber in the form of individual turbulence-increasing tubes and to provide them with the appropriate connections for inlets or outlets.
  • Such a measure could make the usually quite complicated cross-flow distributor replaceable by direct connection of belonging to the turbulence generator tubes, for example, to a hydraulic vibration damping container.
  • FIG. 1 shows schematically in side view, partly in section, an embodiment of the headbox according to the invention. It can be seen a liquid supply device 1, which opens into a turbulence generator 2 consisting of several pipes 7. This is followed by an intermediate chamber 4, which downstream of another turbulence generator 3 follows.
  • the stock suspension emerging from this second turbulence generator 3 during operation of the headbox is collected in a nozzle space and fed to an exit gap 5 from which it strikes, in the form of a wide nip, at least one paper machine wire.
  • the intermediate chamber 4 may have a length which is 10 to 20 times greater than a step change of a turbulence generator designed as a stepped diffuser in order to achieve optimum mixing.
  • FIG. 2 shows a device similar to that of FIG. 1, wherein the line 6 is the same in each case for all superimposed pipelines 7.
  • the headbox shown in Figure 3 contains as the first turbulence generator 2 only a pipe 7, viewed in the vertical, which is also a stage diffuser. There are several points indicated where a line 6 may be present. In most cases, the non-dashed line, which opens into the first part of the turbulence generator, will be the most advantageous option. Both in this line 6 and in the supply line to the turbulence generator 2 each control valves are provided which can be controlled jointly via a control loop. As a further possibility to influence the flow in the turbulence generator 2 as desired, the change in the angle is indicated in Fig. 3, with which the line 6 opens into the turbulence generator 2. As a result, very specific impulses for better mixing can be generated. FIGS.
  • the conduits 6 are spatially located in the region of the first turbulence generator 2 but open into the intermediate chamber 4.
  • the turbulence generator 2 may also be formed by a block provided with flow channels 8 instead of by free-standing pipelines.
  • the flow channels B expand gradually in the direction of flow, so they are designed as stepped diffusers.
  • the intermediate chamber 4 is divided into sub-chambers by a number of walls 11 extending in the flow direction and perpendicular to the screen plane. In special cases, this can prevent unwanted cross-mixing in the intermediate chamber 4.
  • the lines 6 open into the first part of the flow channels 8, which expand stepwise.
  • FIG. 7 shows, albeit schematically, the technical structure of a turbulence generator 2 provided with step-diffuser-like flow channels 8.
  • the lines 6 particularly simple, so with little construction effort is dargestelft: Within the Turbulenzerzeugerblokkes holes are introduced with a diameter transverse to the flow channels 8, that they cut the flow channels, whereby a connection between the flow channels and lines is made , Conveniently, two adjacent rows of superimposed flow channels are connected to the same supply line. This embodiment is shown in more detail in Fig.12.
  • the lines 6 may also lie within the second turbulence generator 3 and be connected to the intermediate chamber 4. In this way, a pulse is generated against the actual flow direction, which leads to a mixing of the supplied water with the suspension (FIGS. 8 and 9).
  • FIG. 10 shows a somewhat simpler embodiment, in which two channels each lie one above the other in the turbulence generator 2 and the line 6 takes place only in one of the superimposed channels, in this case in the upper one.
  • FIG. 11 shows the combination of supply of dilution water (arrow 12) in the turbulence generator 2 and withdrawal of suspension (arrow 13) in the turbulence generator 3.
  • the invention can also be realized without difficulty in multi-layer drums, as FIG. 13 shows by way of example.
  • the two-layer headbox shown there schematically has two independently loadable liquid feed devices 1, which downstream each two turbulence generators 2 and 3 connect, with each between an intermediate, chamber 4 and the last in the current direction turbulence generator 3, a nozzle chamber follows with a partition wall 14, at the end of the exit slit 5 is located.

Landscapes

  • Paper (AREA)

Claims (15)

  1. Caisse de tête pour une machine à papier comprenant au moins un répartiteur d'écoulement transversal (1) auquel viennent se raccorder en aval au moins deux générateurs de turbulences à chaque fois formés par une pluralité d'éléments de génération de turbulence, une chambre intermédiaire (4) se trouvant entre deux générateurs de turbulences (2 et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le sens de l'écoulement étant suivi par une chambre de buse à l'extrémité de laquelle se trouve une fente de sortie (5) qui s'étend pour l'essentiel sur toute la largeur de la machine à papier et de laquelle peut sortir un jet de suspension lorsque la caisse de tête est en fonctionnement, caractérisée en ce que dans la zone à l'intérieur du générateur de turbulences (2) réalisé sous la forme d'un diffuseur à étages et qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) dans le sens de l'écoulement se trouvent des conduites (6) qui sont configurées et raccordées de telle sorte qu'un fluide peut être soit acheminé soit évacué à travers les conduites (6), ces conduites (6) étant reliées avec les conduites tubulaires (7) du générateur de turbulences (2) ou débouchant dans la chambre intermédiaire (4), et que la section transversale d'écoulement au niveau de l'entrée vers le générateur de turbulences (2) qui se trouve avant la chambre intermédiaire (4) peut être réglée et la quantité à travers les conduites (6) peut être ajustée par le biais d'une vanne de réglage (9) ou similaire de telle sorte que le réglage de la vanne (9) sur une conduite (6) donnée soit accordé sur le réglage d'une vanne (10) au niveau de l'entrée dans le générateur de turbulences qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4).
  2. Caisse de tête pour une machine à papier comprenant au moins un répartiteur d'écoulement transversal (1) auquel viennent se raccorder en aval au moins deux générateurs de turbulences à chaque fois formés par une pluralité d'éléments de génération de turbulence, une chambre intermédiaire (4) se trouvant entre deux générateurs de turbulences (2 et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le sens de l'écoulement étant suivi par une chambre de buse à l'extrémité de laquelle se trouve une fente de sortie (5) qui s'étend pour l'essentiel sur toute la largeur de la machine à papier et de laquelle peut sortir un jet de suspension lorsque la caisse de tête est en fonctionnement, caractérisée en ce que dans la zone à l'intérieur du générateur de turbulences (3) réalisé sous la forme d'un diffuseur à étages et qui se trouve derrière la chambre intermédiaire (4) dans le sens de l'écoulement se trouvent des conduites (6') qui sont configurées et raccordées de telle sorte qu'un fluide peut être soit acheminé à travers celles-ci dans la chambre intermédiaire soit évacué à travers celles-ci hors de la chambre intermédiaire, le dispositif d'acheminement, dans le cas de l'acheminement du fluide, étant dirigé en sens inverse du sens de l'écoulement du jet de suspension en ce que le fluide est acheminé à la chambre intermédiaire (4) depuis son côté orienté vers le générateur de turbulences (3) afin de produire une impulsion contre le sens de l'écoulement proprement dit.
  3. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle entre la conduite (6) et la conduite tubulaire (7) est réglable pendant le fonctionnement.
  4. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) est réalisé sous la forme d'un sous-ensemble muni d'une pluralité de canaux d'écoulement (8), également appelés diffuseurs à étages, qui s'élargissent par palier.
  5. Caisse de tête selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les conduites (6, 6') débouchent dans les canaux d'écoulement ou les conduites tubulaires.
  6. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que les conduites (6, 6') débouchent dans la chambre intermédiaire (4) depuis le côté orienté vers le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant elle.
  7. Caisse de tête selon la revendication 4, caractérisée en ce que des canaux supplémentaires sont présents dans le sous-ensemble en plus des diffuseurs à étages pour le liquide acheminé ou évacué à travers les conduites (6, 6'), lesquels débouchent dans la chambre intermédiaire (4) depuis le côté orienté vers le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant elle.
  8. Caisse de tête selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les sections transversales d'écoulement au niveau de l'entrée vers le générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) sont choisies de telle sorte qu'il se produit à cet endroit, lorsque la caisse de tête est en fonctionnement, une accélération à au moins le triple de la vitesse d'écoulement précédente.
  9. Caisse de tête selon la revendication 1, 2 ou 8, caractérisée en ce que la chute de pression au niveau du générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4) est égale à au moins 1,5 fois celle au niveau du générateur de turbulences (3) qui se trouve derrière la chambre intermédiaire (4).
  10. Caisse de tête selon la revendication 1 et 2, caractérisée en ce que les conduites (6) sont reliées avec une arrivée de liquide et les conduites (6') avec une évacuation de liquide.
  11. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que les conduites (6) débouchent dans une première section du générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4).
  12. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur de la chambre intermédiaire (4) dans le sens de l'écoulement est égale de 10 à 20 fois la cote du changement de palier entre l'avant-dernier élément et le dernier élément du générateur de turbulences (2) qui se trouve devant la chambre intermédiaire (4).
  13. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre intermédiaire (4) est divisée en chambres partielles par des parois (11) qui s'étendent pour l'essentiel perpendiculairement au plan de la toile et dans le sens de l'écoulement.
  14. Caisse de tête selon la revendication 13, caractérisée en ce que les parois (11) présentent des portions de surface ouvertes de sorte qu'elles permettent un écoulement transversal limité dans la chambre intermédiaire (4).
  15. Caisse de tête selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une caisse de tête multicouches comprenant deux dispositifs d'acheminement de liquide (1) ou plus auxquels se raccordent en aval à chaque fois au moins deux générateurs de turbulences par dispositif d'acheminement de liquide, une chambre intermédiaire (4) se trouvant à chaque fois entre deux générateurs de turbulences (2 et 3) successifs et le dernier générateur de turbulences dans le sens de l'écoulement étant suivi par une chambre de buse munie d'au moins une paroi de séparation (14) et à l'extrémité de laquelle se trouve la fente de sortie (5).
EP94108842A 1993-06-18 1994-06-09 Caisse de tête pour machine à papier Expired - Lifetime EP0629739B2 (fr)

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ID=6490642

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