JPH11279973A - 製紙機械のヘッドボックス及び同ヘッドボックスにおける端縁オリフィス入口の製造方法 - Google Patents
製紙機械のヘッドボックス及び同ヘッドボックスにおける端縁オリフィス入口の製造方法Info
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- JPH11279973A JPH11279973A JP11029693A JP2969399A JPH11279973A JP H11279973 A JPH11279973 A JP H11279973A JP 11029693 A JP11029693 A JP 11029693A JP 2969399 A JP2969399 A JP 2969399A JP H11279973 A JPH11279973 A JP H11279973A
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- D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製紙機械のヘッドボックスの管バンク内に含
まれる端縁流用管と端縁流制御弁に関し、その端縁流用
管と制御弁はパルプの繊維配向のために、又はパルプの
繊維角制御のために使用され、特に、端縁流制御弁を通
るパルプ繊維の流量範囲を拡大させるようにしたものを
提供することを課題とする。 【解決手段】 ヘッドボックス内の管バンクの端縁流用
管内に位置する端縁流制御弁は、製紙工程で生じる紙の
繊維の配向を最適にするように調整される。本発明は端
縁管及び端縁弁を通って流れるパルプの最大流を増大さ
せるために、端縁流用管の入口に面取りを形成する。前
記最少流の範囲は変化しないので、端縁流弁を通るパル
プの基本的流量範囲が増大する。切削深さを制御するた
めにストップカラと共に面取り工具を使用することによ
って、適切な性能を得るために、各端縁流の入口に面取
りを形成する。本発明によれば、製紙工程で製造される
紙は、ヘッドボックスの端縁部に、より多くの流れが必
要な時、繊維の配向が改善される。
まれる端縁流用管と端縁流制御弁に関し、その端縁流用
管と制御弁はパルプの繊維配向のために、又はパルプの
繊維角制御のために使用され、特に、端縁流制御弁を通
るパルプ繊維の流量範囲を拡大させるようにしたものを
提供することを課題とする。 【解決手段】 ヘッドボックス内の管バンクの端縁流用
管内に位置する端縁流制御弁は、製紙工程で生じる紙の
繊維の配向を最適にするように調整される。本発明は端
縁管及び端縁弁を通って流れるパルプの最大流を増大さ
せるために、端縁流用管の入口に面取りを形成する。前
記最少流の範囲は変化しないので、端縁流弁を通るパル
プの基本的流量範囲が増大する。切削深さを制御するた
めにストップカラと共に面取り工具を使用することによ
って、適切な性能を得るために、各端縁流の入口に面取
りを形成する。本発明によれば、製紙工程で製造される
紙は、ヘッドボックスの端縁部に、より多くの流れが必
要な時、繊維の配向が改善される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は製紙機械のヘッドボ
ックスの管バンク内に含まれる端縁流用管と端縁流制御
弁に関し、その端縁流用管と制御弁はパルプの繊維配向
のために、又はパルプの繊維角制御のために使用され、
特に、端縁流制御弁を通るパルプ繊維の流量範囲を拡大
させることに関する。
ックスの管バンク内に含まれる端縁流用管と端縁流制御
弁に関し、その端縁流用管と制御弁はパルプの繊維配向
のために、又はパルプの繊維角制御のために使用され、
特に、端縁流制御弁を通るパルプ繊維の流量範囲を拡大
させることに関する。
【0002】
【従来の技術】紙の製造に使用される製紙機械の一部と
してのヘッドボックスの基本的要件はヘッドボックスか
ら流出するパルプの横断方向の均一性を生じさせること
である。ヘッドボックスを離れるパルプの均一状の形成
は、パルプ流内に繊維の固まりがなく、顆粒もないのが
好ましい。製紙機械のヘッドボックスはまた、連続的に
作動するものであってほこりや繊維や化学物質の実質的
な固まりがあってはならず、さらに、現今の製紙機械の
高生産率の要求度を充足するような容量を有していなけ
ればならない。
してのヘッドボックスの基本的要件はヘッドボックスか
ら流出するパルプの横断方向の均一性を生じさせること
である。ヘッドボックスを離れるパルプの均一状の形成
は、パルプ流内に繊維の固まりがなく、顆粒もないのが
好ましい。製紙機械のヘッドボックスはまた、連続的に
作動するものであってほこりや繊維や化学物質の実質的
な固まりがあってはならず、さらに、現今の製紙機械の
高生産率の要求度を充足するような容量を有していなけ
ればならない。
【0003】製紙機械によって製造される紙においてそ
の緊急性を増している品質要請の2つの部分は、より細
かな目盛での基本重量プロフィールの均一性と、繊維配
向の均一性である。本発明は繊維配向の均一性に関す
る。しかしながら、均一の基本重量プロフィールはすぐ
れた最終的紙製品にする際に重要となるので、基本重量
に関することについては背景の或る部分を述べることに
する。
の緊急性を増している品質要請の2つの部分は、より細
かな目盛での基本重量プロフィールの均一性と、繊維配
向の均一性である。本発明は繊維配向の均一性に関す
る。しかしながら、均一の基本重量プロフィールはすぐ
れた最終的紙製品にする際に重要となるので、基本重量
に関することについては背景の或る部分を述べることに
する。
【0004】横断方向の基本重量の変化は2つのカテゴ
リ、即ち、幅広バンドと狭いバンドに分けられる。幅広
バンドの変化は、ヘッドボックス構造の熱的及び機械的
反動により調整され、さらにスライスリップの屈曲によ
って調整される。この技術に熟達した者に一般的に知ら
れている典型的な製紙機械のヘッドボックスのスライス
部分が、スライス開口を決定するために低スライス壁
と、又はエプロンフロアと共働するスライス本体壁で成
り、そこで、ヘッドボックスから製紙用紙料が流れ、そ
の紙料はその後、紙料の流れが製紙工程で次の段階へ送
られる時、ロールのまわりに牽引された形成ワイヤ上へ
配送される。スライス開口の増分調整のためスライス本
体から上方へ伸長する本体壁に沿って一連の間隔をおい
て位置するアジャスタ、又はアクチュエータが位置づけ
られる。それら間隔をおいて位置するアジャスタ、又は
アクチュエータは、数万分の1インチほどの小さい動き
で下方の伸長本体壁又は上方へ伸長する本体壁のスライ
スリップを機械的に操作することによってスライス開口
を調整する。一般に、狭いバンド変化のコントロール
は、そのような変化がアクチュエータの間隔どりの2倍
以上狭い場合には、不可能である。少なくとも2ヵ所の
アクチュエータ位置にそのような変化が及んでいなけれ
ば、基本重量プロフィルを水平にするような機械的制御
装置は存在しない。狭い変化は紙の製造時に関係する。
なぜなら、それらの変化は製品の品質に悪影響を与える
と共に、製紙工程の特に、コーティング操作及びスーパ
ーカレンダリング操作時の走行性に悪影響を与える。
リ、即ち、幅広バンドと狭いバンドに分けられる。幅広
バンドの変化は、ヘッドボックス構造の熱的及び機械的
反動により調整され、さらにスライスリップの屈曲によ
って調整される。この技術に熟達した者に一般的に知ら
れている典型的な製紙機械のヘッドボックスのスライス
部分が、スライス開口を決定するために低スライス壁
と、又はエプロンフロアと共働するスライス本体壁で成
り、そこで、ヘッドボックスから製紙用紙料が流れ、そ
の紙料はその後、紙料の流れが製紙工程で次の段階へ送
られる時、ロールのまわりに牽引された形成ワイヤ上へ
配送される。スライス開口の増分調整のためスライス本
体から上方へ伸長する本体壁に沿って一連の間隔をおい
て位置するアジャスタ、又はアクチュエータが位置づけ
られる。それら間隔をおいて位置するアジャスタ、又は
アクチュエータは、数万分の1インチほどの小さい動き
で下方の伸長本体壁又は上方へ伸長する本体壁のスライ
スリップを機械的に操作することによってスライス開口
を調整する。一般に、狭いバンド変化のコントロール
は、そのような変化がアクチュエータの間隔どりの2倍
以上狭い場合には、不可能である。少なくとも2ヵ所の
アクチュエータ位置にそのような変化が及んでいなけれ
ば、基本重量プロフィルを水平にするような機械的制御
装置は存在しない。狭い変化は紙の製造時に関係する。
なぜなら、それらの変化は製品の品質に悪影響を与える
と共に、製紙工程の特に、コーティング操作及びスーパ
ーカレンダリング操作時の走行性に悪影響を与える。
【0005】長年の目的は、より小さな目盛りで基本重
量のプロフィルの変化を小さくすることであった。何年
にもわたって、製紙業者は、ヘッドボックス内のスライ
スリップ開口を機械的に制御するために使用されるスラ
イスリップアクチュエータ又はジャック間のスペースを
漸進的に小さくしてきた。前記スライスリップ開口を通
って紙パルプは次の紙の製造段階へ流れる。最も早期の
システムは300mmセンターの調整を有していた。そ
の後、150mmセンターが標準となった。その後、1
00mmとなり、最近では、全ての重要な紙の等級で
は、75mmセンターが使用されている。このようにセ
ンターとセンターを近接させると、製紙業者、又はオペ
レータは重大な欠点と戦わなければならなくなる。即
ち、多数のアクチュエータを手動で制御することはあき
あきする作業であり、1個のアクチュエータの動きが2
個以上の隣接するスライスの位置を変化させ、その矯正
が必要となり、そして、基本重量の応答時に影響される
範囲が多数のアクチュエータの幅に及ぶ。さらに、スラ
イスリップは、注意深くモニタがなされない場合には、
永久的に歪みを生じる。スライスリップの屈曲による基
本重量の調整は複雑で、本質的に制御がむづかしい。
量のプロフィルの変化を小さくすることであった。何年
にもわたって、製紙業者は、ヘッドボックス内のスライ
スリップ開口を機械的に制御するために使用されるスラ
イスリップアクチュエータ又はジャック間のスペースを
漸進的に小さくしてきた。前記スライスリップ開口を通
って紙パルプは次の紙の製造段階へ流れる。最も早期の
システムは300mmセンターの調整を有していた。そ
の後、150mmセンターが標準となった。その後、1
00mmとなり、最近では、全ての重要な紙の等級で
は、75mmセンターが使用されている。このようにセ
ンターとセンターを近接させると、製紙業者、又はオペ
レータは重大な欠点と戦わなければならなくなる。即
ち、多数のアクチュエータを手動で制御することはあき
あきする作業であり、1個のアクチュエータの動きが2
個以上の隣接するスライスの位置を変化させ、その矯正
が必要となり、そして、基本重量の応答時に影響される
範囲が多数のアクチュエータの幅に及ぶ。さらに、スラ
イスリップは、注意深くモニタがなされない場合には、
永久的に歪みを生じる。スライスリップの屈曲による基
本重量の調整は複雑で、本質的に制御がむづかしい。
【0006】進歩したコンピュータ制御を行えば、プロ
フィーリングの仕事も管理可能となるが、その結果、品
質が常に良好とはならない。一般的にのこぎり歯状プロ
フィルが生じる。従って、マッピングやトリム測定が常
に問題となる。このために、基本重量の制御のためにス
ライスを屈曲させるという考えは、断念せざるを得な
い。
フィーリングの仕事も管理可能となるが、その結果、品
質が常に良好とはならない。一般的にのこぎり歯状プロ
フィルが生じる。従って、マッピングやトリム測定が常
に問題となる。このために、基本重量の制御のためにス
ライスを屈曲させるという考えは、断念せざるを得な
い。
【0007】スライスリップの位置の変化はスライス流
の局部的速度に影響を与えるばかりでなく、それに隣接
する速度にその程度と方向の両方から影響を与える。1
つの区域の速度を減退させることができるが、それは隣
接区域への横行流を犠牲にしてはじめて可能である。こ
の技術に熟達した者に一般的に知られているように、パ
ルプの横行流は繊維の配向に悪影響を与える。均一の繊
維の配向は紙の製造において主要な目標の1つであり、
本発明の主題でもあるので、その概念について下文でよ
り詳しく説明するが、スライスリップの屈曲は明らかに
採用することができない。思想として、製紙メーカの今
日の目的は、基本重量プロフィルを個々独立して制御で
きるようにすることであって、それは、繊維の配向の制
御とは別の問題である。ベロイトコーポレーションによ
り販売、製造されているConceptIV−MH
TMは、基本重量と繊維の配向を個別に制御することがで
きる。米国特許第5,196,091号は基本重量制御
のために紙料希釈管を備えたヘッドボックス装置を説明
している。
の局部的速度に影響を与えるばかりでなく、それに隣接
する速度にその程度と方向の両方から影響を与える。1
つの区域の速度を減退させることができるが、それは隣
接区域への横行流を犠牲にしてはじめて可能である。こ
の技術に熟達した者に一般的に知られているように、パ
ルプの横行流は繊維の配向に悪影響を与える。均一の繊
維の配向は紙の製造において主要な目標の1つであり、
本発明の主題でもあるので、その概念について下文でよ
り詳しく説明するが、スライスリップの屈曲は明らかに
採用することができない。思想として、製紙メーカの今
日の目的は、基本重量プロフィルを個々独立して制御で
きるようにすることであって、それは、繊維の配向の制
御とは別の問題である。ベロイトコーポレーションによ
り販売、製造されているConceptIV−MH
TMは、基本重量と繊維の配向を個別に制御することがで
きる。米国特許第5,196,091号は基本重量制御
のために紙料希釈管を備えたヘッドボックス装置を説明
している。
【0008】‘091号特許のヘッドボックスはプロフ
ィルの制御と流れの濃度に対して基本的に異なるアプロ
ーチを有する。基本重量は濃度とスライス開口の両方の
関数である。スライスリップのプロフィルを制御する代
わりに、局部の濃度を変化させれば、基本重量のプロフ
ィルもまたコントロールされる。
ィルの制御と流れの濃度に対して基本的に異なるアプロ
ーチを有する。基本重量は濃度とスライス開口の両方の
関数である。スライスリップのプロフィルを制御する代
わりに、局部の濃度を変化させれば、基本重量のプロフ
ィルもまたコントロールされる。
【0009】‘091号特許のアプローチは、横方向の
基本重量をコントロールするために、スライスリップを
屈曲させるのでなくて、局部の流れの濃度をコントロー
ルすることである。このアプローチでは、局部の基本重
量は局部の流れの濃度を増減させることによって調整さ
れる。スライス開口は均一に保持され、ヘッドボックス
の横行流もなく、従来のスライスリップの屈曲制限とア
ルゴリズムが完全にコントロールされ、それによって繊
維の配向に対する悪影響をなくす。
基本重量をコントロールするために、スライスリップを
屈曲させるのでなくて、局部の流れの濃度をコントロー
ルすることである。このアプローチでは、局部の基本重
量は局部の流れの濃度を増減させることによって調整さ
れる。スライス開口は均一に保持され、ヘッドボックス
の横行流もなく、従来のスライスリップの屈曲制限とア
ルゴリズムが完全にコントロールされ、それによって繊
維の配向に対する悪影響をなくす。
【0010】‘091号特許のヘッドボックスは、横方
向の基本重量をコントロールするために流動性の調節に
使用されるインジェクションシステムを提供する。’0
91号特許のヘッドボックスは、パルス紙料を受容する
独特の形のテーパ形ヘッダを使用し、それに管バンクが
後続し、その管バンクは分配管で構成され、その分配管
の第1の主要な働きは、パルプ紙料の流れをマシン方向
へ90°転向させることであり、前記管バンクに続い
て、ConverfloTMの多数の羽根、又は可撓性シ
ートで成るノズル部分が配置される。このノズル部分
は、安定した流れを送るため、そして、きれいなヘッド
ボックスの操作のために必要な流体の方向を変化させる
ことなしに、高速を保持するために管バンクと並んで位
置する。
向の基本重量をコントロールするために流動性の調節に
使用されるインジェクションシステムを提供する。’0
91号特許のヘッドボックスは、パルス紙料を受容する
独特の形のテーパ形ヘッダを使用し、それに管バンクが
後続し、その管バンクは分配管で構成され、その分配管
の第1の主要な働きは、パルプ紙料の流れをマシン方向
へ90°転向させることであり、前記管バンクに続い
て、ConverfloTMの多数の羽根、又は可撓性シ
ートで成るノズル部分が配置される。このノズル部分
は、安定した流れを送るため、そして、きれいなヘッド
ボックスの操作のために必要な流体の方向を変化させる
ことなしに、高速を保持するために管バンクと並んで位
置する。
【0011】‘091号特許のヘッドボックスにおい
て、個々のインジェクション管が管バンクに付加され
る。典型的には、縦列のヘッドボックス管に対して1本
のインジェクション管が配設され、各個々のインジェク
ション管は垂直管の隣接列間に位置づけられる。これら
のインジェクション管の各々は、隣接するヘッドボック
ス管のすぐ上流でヘッダへの低密度ホワイト水を測定す
る。その低密度の流れは転向して、隣接する流動管へ直
接流入する。このようにして、インジェクション管が位
置づけられ低密度流が流れる結果、そのマシンを横切っ
て濃度は35mmほどの小さなセンター上でコントロー
ルされる。この数字は管の隣接列のセンター間の距離の
ほぼ半分である。
て、個々のインジェクション管が管バンクに付加され
る。典型的には、縦列のヘッドボックス管に対して1本
のインジェクション管が配設され、各個々のインジェク
ション管は垂直管の隣接列間に位置づけられる。これら
のインジェクション管の各々は、隣接するヘッドボック
ス管のすぐ上流でヘッダへの低密度ホワイト水を測定す
る。その低密度の流れは転向して、隣接する流動管へ直
接流入する。このようにして、インジェクション管が位
置づけられ低密度流が流れる結果、そのマシンを横切っ
て濃度は35mmほどの小さなセンター上でコントロー
ルされる。この数字は管の隣接列のセンター間の距離の
ほぼ半分である。
【0012】このベロイトConceptIV−MHTM
の主要な特徴は、管バンクの設計にある。このConc
eptIV−MHTM管バンクは一連の流動管を有し、各
流動管は円形入口を有し、それから大直径へ急激に膨大
し、そして矩形の出口まで漸進的に移行する。この新規
な管は米国特許第5,196,091号に説明され、図
4に示されている。この設計はパルプの流れを前記移行
部分を通って加速させる。この設計の管は均一な横行方
向の流れの分配を行うために圧力降下を行う。繊維を分
散させるために余分の乱流を生じさせ、管バンクはノズ
ル部分へと均一の速度プロフィルを設定し、横行流は生
じない。さらに、ベロイトConceptIV−MHTM
ヘッドボックスは管の長さを理想的な長さにすることに
よって均一な紙料濃度を最適化する。種々のテストの結
果、長い管の方が基本重量の線を生じさせることがわか
った。そのConceptIV−MHTMヘッドボックス
の短い方の管がより均一濃度のプロフィールを与える。
の主要な特徴は、管バンクの設計にある。このConc
eptIV−MHTM管バンクは一連の流動管を有し、各
流動管は円形入口を有し、それから大直径へ急激に膨大
し、そして矩形の出口まで漸進的に移行する。この新規
な管は米国特許第5,196,091号に説明され、図
4に示されている。この設計はパルプの流れを前記移行
部分を通って加速させる。この設計の管は均一な横行方
向の流れの分配を行うために圧力降下を行う。繊維を分
散させるために余分の乱流を生じさせ、管バンクはノズ
ル部分へと均一の速度プロフィルを設定し、横行流は生
じない。さらに、ベロイトConceptIV−MHTM
ヘッドボックスは管の長さを理想的な長さにすることに
よって均一な紙料濃度を最適化する。種々のテストの結
果、長い管の方が基本重量の線を生じさせることがわか
った。そのConceptIV−MHTMヘッドボックス
の短い方の管がより均一濃度のプロフィールを与える。
【0013】‘091号特許に示されたようなヘッドボ
ックスもまた、放物線形のテーパをなすヘッダを特徴と
することができる。この形は正確には、製紙機械の幅を
横切って均一に圧力を分配するために必要とされる理論
上の形に調和する。その結果、より均等な横方向の流れ
の分配が生じ、これは用紙の品質をよりすぐれたものに
する。
ックスもまた、放物線形のテーパをなすヘッダを特徴と
することができる。この形は正確には、製紙機械の幅を
横切って均一に圧力を分配するために必要とされる理論
上の形に調和する。その結果、より均等な横方向の流れ
の分配が生じ、これは用紙の品質をよりすぐれたものに
する。
【0014】このConceptIV−MHTMのもうひ
とつの特徴は、高速のノズル速度を保持しながらヘッダ
から管バンクを通り、スライス開口を通って流れる一直
線の流路にある。これは安定した流れの分配と、すんな
りしたヘッドボックスの操作を提供する。
とつの特徴は、高速のノズル速度を保持しながらヘッダ
から管バンクを通り、スライス開口を通って流れる一直
線の流路にある。これは安定した流れの分配と、すんな
りしたヘッドボックスの操作を提供する。
【0015】このConceptIV−MHTMのノズル
部分は複数のチャンネルに区分され、各チャンネルは可
撓性シートによって分離される。これらのシートは小さ
な乱流をコントロールし、層を純粋に保持する。このC
onceptIV−MHTMはヘッドボックスの排出部近
くで乱流度を非常に低くする。この非常に低い乱流度は
高度の安定性と共に、高速操作では重要である。そのよ
うな可撓性シートを使った1つのノズル部分について
は、ベロイトコーポレーションに譲渡された米国特許第
3,607,625号に記述されている。そのような可
撓性シートはConverfloTMシートとしてベロイ
トコーポレーションにより販売され、市場に出されてい
る。そのConceptIV−MHTMヘッドボックスの
管バンクとノズルの結合体の流れの高度の安定性は、ス
ライス開口へ別々の流れを保持し、その結果は高分解能
プロフィールコントロールとなる。
部分は複数のチャンネルに区分され、各チャンネルは可
撓性シートによって分離される。これらのシートは小さ
な乱流をコントロールし、層を純粋に保持する。このC
onceptIV−MHTMはヘッドボックスの排出部近
くで乱流度を非常に低くする。この非常に低い乱流度は
高度の安定性と共に、高速操作では重要である。そのよ
うな可撓性シートを使った1つのノズル部分について
は、ベロイトコーポレーションに譲渡された米国特許第
3,607,625号に記述されている。そのような可
撓性シートはConverfloTMシートとしてベロイ
トコーポレーションにより販売され、市場に出されてい
る。そのConceptIV−MHTMヘッドボックスの
管バンクとノズルの結合体の流れの高度の安定性は、ス
ライス開口へ別々の流れを保持し、その結果は高分解能
プロフィールコントロールとなる。
【0016】このベロイトConceptIV−MHTM
ヘッドボックスのインジェクションシステムのさらにも
うひとつの特徴は、濃度が変化してもそのヘッドボック
スの管を通る流量比は変化しないということである。こ
のために、ノズルで横行流が生じる可能性がなくなり、
繊維の配向問題を生じさせることなく、基本重量のプロ
フィールを可能にする。前述したように、繊維の配向
は、紙の製造時、厳しい品質の要求を必要とする他の部
分である。基本重量に関することは、‘091号特許に
説明したベロイトのConceptIV−MHTMヘッド
ボックスの希釈コントロールシステムと同じであり、そ
のシステムを通して取扱っている。繊維の配向にかかわ
ることは、本発明の主題である。
ヘッドボックスのインジェクションシステムのさらにも
うひとつの特徴は、濃度が変化してもそのヘッドボック
スの管を通る流量比は変化しないということである。こ
のために、ノズルで横行流が生じる可能性がなくなり、
繊維の配向問題を生じさせることなく、基本重量のプロ
フィールを可能にする。前述したように、繊維の配向
は、紙の製造時、厳しい品質の要求を必要とする他の部
分である。基本重量に関することは、‘091号特許に
説明したベロイトのConceptIV−MHTMヘッド
ボックスの希釈コントロールシステムと同じであり、そ
のシステムを通して取扱っている。繊維の配向にかかわ
ることは、本発明の主題である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、今日の
製紙機械において、紙の製造時に注意を要する第2の問
題は、繊維の配向のコントロールである。これはヘッド
ボックスの設計と操作に大きく関わる特性であって、多
くの等級の紙にとって重要なものである。繊維の不整列
はリニアボードのツイストワープを生じさせ、コピー紙
の対角状カールを生じさせ、接着不足を生じさせる。
製紙機械において、紙の製造時に注意を要する第2の問
題は、繊維の配向のコントロールである。これはヘッド
ボックスの設計と操作に大きく関わる特性であって、多
くの等級の紙にとって重要なものである。繊維の不整列
はリニアボードのツイストワープを生じさせ、コピー紙
の対角状カールを生じさせ、接着不足を生じさせる。
【0018】繊維の配向プロフィールは基本重量プロフ
ィールよりヘッドボックスの流動状態に対して一層敏感
に反応する。繊維の不整列は、基本重量が平坦なプロフ
ィールを示す時でさえ存在する。
ィールよりヘッドボックスの流動状態に対して一層敏感
に反応する。繊維の不整列は、基本重量が平坦なプロフ
ィールを示す時でさえ存在する。
【0019】繊維の配向プロフィールに影響を与えるよ
うな要素が多数ある。これらの要素には、配管の接近、
ヘッダの圧力分配、ヘッドボックスの管のパターン(特
に、端縁部における)、横流れ状態、清浄さ、スライス
リップのプロフィール、ワイヤ及び形成作業時の紙料の
広がりが含まれる。繊維の配向を制御し、測定する基本
的メカニズムは、以前から知られており、この技術に熟
達した者にとって十分に理解されている。
うな要素が多数ある。これらの要素には、配管の接近、
ヘッダの圧力分配、ヘッドボックスの管のパターン(特
に、端縁部における)、横流れ状態、清浄さ、スライス
リップのプロフィール、ワイヤ及び形成作業時の紙料の
広がりが含まれる。繊維の配向を制御し、測定する基本
的メカニズムは、以前から知られており、この技術に熟
達した者にとって十分に理解されている。
【0020】ベロイトのConceptIV−MHTMの
ヘッドボックスは、全体としてプロフィール制御の新し
いアプローチとして構成されている。前述のようにスラ
イスリップの変形に依存する代わりに、この新Conc
eptIV−MHTMは局所の制御流濃度を提供する。こ
れは前述のように、基本重量プロフィールをより容易で
より正確な制御を可能にする。さらに、繊維の配向は、
本発明の主題である高容量の端縁流制御弁を開閉させる
ことによって調整される。繊維の配向の制御は完全に、
基本重量プロフィールの制御とは無関係であり、独立し
ている。
ヘッドボックスは、全体としてプロフィール制御の新し
いアプローチとして構成されている。前述のようにスラ
イスリップの変形に依存する代わりに、この新Conc
eptIV−MHTMは局所の制御流濃度を提供する。こ
れは前述のように、基本重量プロフィールをより容易で
より正確な制御を可能にする。さらに、繊維の配向は、
本発明の主題である高容量の端縁流制御弁を開閉させる
ことによって調整される。繊維の配向の制御は完全に、
基本重量プロフィールの制御とは無関係であり、独立し
ている。
【0021】繊維の配向プロフィールは管バンクの端縁
部の流れによって影響される。管バンクの端縁部の流れ
が増減すると、繊維の配向は不均一となる。他方、ヘッ
ドボックスの幅全体にわたる流れが端縁を含めて均一に
近い状態になると、繊維の配向プロフィールは均一に近
くなる。種々の等級の紙の場合、管バンクの特別の端縁
流用管を通る流量比をコントロールすることによって繊
維の配向をコントロールすることは好ましいことであ
る。端縁流用管がコントロールされる場合、製紙業者は
繊維配向を直接、積極的にコントロールするために、工
具を有する。
部の流れによって影響される。管バンクの端縁部の流れ
が増減すると、繊維の配向は不均一となる。他方、ヘッ
ドボックスの幅全体にわたる流れが端縁を含めて均一に
近い状態になると、繊維の配向プロフィールは均一に近
くなる。種々の等級の紙の場合、管バンクの特別の端縁
流用管を通る流量比をコントロールすることによって繊
維の配向をコントロールすることは好ましいことであ
る。端縁流用管がコントロールされる場合、製紙業者は
繊維配向を直接、積極的にコントロールするために、工
具を有する。
【0022】紙ウェブの繊維の配向の歪みをコントロー
ルする1つの方法と装置が米国特許第4,687,54
8号に記述されている。この‘548号特許はパルプ懸
濁液のバイパス流がヘッドボックスのスライス部分に先
行する乱流発生器の横の対向通路を通って送られるよう
な配置を記載している。そのバイパス流がヘッドボック
スからのパルプ懸濁液の排出流に横行流を生じさせ、そ
の速度が繊維の配向の歪みを補償する点で、繊維の配向
の歪みをコントロールするために、バイパス流の大きさ
及び/又は相互関係が調整される。
ルする1つの方法と装置が米国特許第4,687,54
8号に記述されている。この‘548号特許はパルプ懸
濁液のバイパス流がヘッドボックスのスライス部分に先
行する乱流発生器の横の対向通路を通って送られるよう
な配置を記載している。そのバイパス流がヘッドボック
スからのパルプ懸濁液の排出流に横行流を生じさせ、そ
の速度が繊維の配向の歪みを補償する点で、繊維の配向
の歪みをコントロールするために、バイパス流の大きさ
及び/又は相互関係が調整される。
【0023】繊維の配向をコントロールするもうひとつ
の方法と装置は、ベロイトConceptIV−MHTM
ヘッドボックスに以前から使用されている。ベロイトの
ConceptIV−MHTMヘッドボックスは、管バン
クの一部を形成する端縁管の流れを規制するため端縁流
制御弁を備えることによって端縁流のコントロールを行
う。管バンクに後続するベロイトの後流部材、即ち可撓
性シートは、流動チャンネルの一側から他側まで走行す
る一連の平行旗のようなものであって、それは全流動チ
ャンネル内にあって、そこを通ってパルプ懸濁液の全部
が流れる。
の方法と装置は、ベロイトConceptIV−MHTM
ヘッドボックスに以前から使用されている。ベロイトの
ConceptIV−MHTMヘッドボックスは、管バン
クの一部を形成する端縁管の流れを規制するため端縁流
制御弁を備えることによって端縁流のコントロールを行
う。管バンクに後続するベロイトの後流部材、即ち可撓
性シートは、流動チャンネルの一側から他側まで走行す
る一連の平行旗のようなものであって、それは全流動チ
ャンネル内にあって、そこを通ってパルプ懸濁液の全部
が流れる。
【0024】しかしながら、ConceptIV−MH
TMヘッドボックスの管バンク内の端縁流用管のこの四角
形端縁オリフィス入口は端縁流制御弁への流れ全部を制
限し、それによって、端縁管から流出する流れの量を制
限する。多くの現場での操作体験から、端縁流制御弁を
通るパルプの流れの流動範囲は、繊維の配向、即ち角度
をコントロールするには適さない。この四角形端縁オリ
フィス入口とそれに関連する問題については、本発明の
好ましい実施例の記載に関連して下文でもっと詳しく説
明する。
TMヘッドボックスの管バンク内の端縁流用管のこの四角
形端縁オリフィス入口は端縁流制御弁への流れ全部を制
限し、それによって、端縁管から流出する流れの量を制
限する。多くの現場での操作体験から、端縁流制御弁を
通るパルプの流れの流動範囲は、繊維の配向、即ち角度
をコントロールするには適さない。この四角形端縁オリ
フィス入口とそれに関連する問題については、本発明の
好ましい実施例の記載に関連して下文でもっと詳しく説
明する。
【0025】ヘッドボックスにおけるパルプ繊維の整
列、即ち繊維の配向が好ましくない場合、それは製造さ
れる最終仕上げ紙の特性に影響する。端縁流用管と端縁
流制御弁は繊維の配向をコントロールするために使用さ
れる。しかしながら、現在の設計で或る状況では、端縁
流用管と端縁流制御弁とを通って流れる流れは、繊維の
不整列を補償するには不充分である。ここで必要とされ
るものは、ヘッドボックスの管バンクの端縁を通る流れ
を増すために現今のヘッドボックスに使用され、好まし
くない繊維の配向を矯正するためにより多くの流れを必
要とする時、繊維の配向を改善することのできる新しい
端縁流用管と端縁流制御弁である。
列、即ち繊維の配向が好ましくない場合、それは製造さ
れる最終仕上げ紙の特性に影響する。端縁流用管と端縁
流制御弁は繊維の配向をコントロールするために使用さ
れる。しかしながら、現在の設計で或る状況では、端縁
流用管と端縁流制御弁とを通って流れる流れは、繊維の
不整列を補償するには不充分である。ここで必要とされ
るものは、ヘッドボックスの管バンクの端縁を通る流れ
を増すために現今のヘッドボックスに使用され、好まし
くない繊維の配向を矯正するためにより多くの流れを必
要とする時、繊維の配向を改善することのできる新しい
端縁流用管と端縁流制御弁である。
【0026】
【課題を解決するための手段】ヘッドボックスの管バン
クの端縁流制御弁を通るパルプの流れを増加させ、それ
によって端縁流用管から流出する流量を増加させるため
の解決法は、端縁流用管の各入口に面取りを使用するこ
とにある。本発明は、端縁流制御弁を通る最少流を変化
させないで、端縁流制御弁を通る最大流を少なくとも1
5%増加させる。かくして、本発明は、より多くの流れ
を必要とする状況で繊維の配向を改善するためにヘッド
ボックスの端縁流制御弁を通る流量範囲を拡大する。
クの端縁流制御弁を通るパルプの流れを増加させ、それ
によって端縁流用管から流出する流量を増加させるため
の解決法は、端縁流用管の各入口に面取りを使用するこ
とにある。本発明は、端縁流制御弁を通る最少流を変化
させないで、端縁流制御弁を通る最大流を少なくとも1
5%増加させる。かくして、本発明は、より多くの流れ
を必要とする状況で繊維の配向を改善するためにヘッド
ボックスの端縁流制御弁を通る流量範囲を拡大する。
【0027】スライス流の制御は、製紙機械のヘッドボ
ックスでプロフィーリングをすぐれたものにすることが
キーポイントである。その目標はマシン方向へ均一に排
出させるようにヘッドボックスを調整し、ヘッドボック
スに後続するワイヤ上でもこの特性を維持し、テーブル
の分裂もないようにすることである。繊維の配向が平坦
なプロフィールを有することは、横行流が存在しないこ
とを示す。
ックスでプロフィーリングをすぐれたものにすることが
キーポイントである。その目標はマシン方向へ均一に排
出させるようにヘッドボックスを調整し、ヘッドボック
スに後続するワイヤ上でもこの特性を維持し、テーブル
の分裂もないようにすることである。繊維の配向が平坦
なプロフィールを有することは、横行流が存在しないこ
とを示す。
【0028】ベロイトConceptIV−MHTMヘッ
ドボックスは端縁流制御弁を有する。これらの弁は、ポ
ンドサイド、即ちヘッドボックスの側部に最寄りの管バ
ンク内の縦列管内の紙料の流れを増減させる。
ドボックスは端縁流制御弁を有する。これらの弁は、ポ
ンドサイド、即ちヘッドボックスの側部に最寄りの管バ
ンク内の縦列管内の紙料の流れを増減させる。
【0029】端部に最寄りの管内の流れのコントロール
は繊維の配向に直ちに影響を与えるが、基本重量のプロ
フィールをくつがえすことはないことがわかった。この
端縁流制御弁のおかげで、ヘッドボックスの頂部に配置
された弁のスラムを前後へ調整することによって製紙業
者は繊維の配向をコントロールすることができる。しか
しながら、時々、端縁流制御弁を通る広い開放流でも、
繊維の不整列問題を矯正するには不充分な場合がある。
は繊維の配向に直ちに影響を与えるが、基本重量のプロ
フィールをくつがえすことはないことがわかった。この
端縁流制御弁のおかげで、ヘッドボックスの頂部に配置
された弁のスラムを前後へ調整することによって製紙業
者は繊維の配向をコントロールすることができる。しか
しながら、時々、端縁流制御弁を通る広い開放流でも、
繊維の不整列問題を矯正するには不充分な場合がある。
【0030】従って、本発明の特徴は、製紙機械によっ
て製造される紙の繊維の配向を改善することができるよ
うに端縁流制御弁の流動範囲を増大させることである。
て製造される紙の繊維の配向を改善することができるよ
うに端縁流制御弁の流動範囲を増大させることである。
【0031】本発明のもうひとつの特徴は、均一な繊維
の配向に改善し、それによって、均一な基本重量プロフ
ィールに悪影響を与えないようにすることである。
の配向に改善し、それによって、均一な基本重量プロフ
ィールに悪影響を与えないようにすることである。
【0032】本発明の更にもうひとつの特徴は、平坦な
繊維配向プロフィールを提供し、それによって繊維の横
断流をなくすか、実質的に減少させることである。
繊維配向プロフィールを提供し、それによって繊維の横
断流をなくすか、実質的に減少させることである。
【0033】本発明のこれらの目的、特徴、効果、及び
その他の目的、特徴、効果は、添付図面に関連しながら
好ましい実施例の記載を読む時、この技術に熟達した者
にとって明らかとなるであろう。
その他の目的、特徴、効果は、添付図面に関連しながら
好ましい実施例の記載を読む時、この技術に熟達した者
にとって明らかとなるであろう。
【0034】
【発明の実施の形態】本発明の整列した端縁流用管へ流
れる面取り端縁のオリフィス入口が図8に示されてい
る。面取り端縁のオリフィス入口を備えた端縁流用管
は、必要とされる時、端縁流制御弁を通って流れるパル
プの最大流を増量させ、それによって、繊維の配向が改
善されたパルプがヘッドボックスを通って流れるのを可
能にする。
れる面取り端縁のオリフィス入口が図8に示されてい
る。面取り端縁のオリフィス入口を備えた端縁流用管
は、必要とされる時、端縁流制御弁を通って流れるパル
プの最大流を増量させ、それによって、繊維の配向が改
善されたパルプがヘッドボックスを通って流れるのを可
能にする。
【0035】端縁流制御弁を備えたベロイトのConc
eptIV−MHTMヘッドボックス構造体が概略的に図
1〜6に示されている。
eptIV−MHTMヘッドボックス構造体が概略的に図
1〜6に示されている。
【0036】ここで図1を参照すれば、ベロイトCon
ceptIV−MHTMヘッドボックス(1)が示されて
いる。このヘッドボックス(1)は4つの部分に区分さ
れる。図面を左から右へ見て、ヘッドボックス(1)は
ヘッダ(2)と、それに続く管バンク(3)と、スライ
ス開口(5)へ通じる後流部材(4)とに区分され、ス
ライス開口(5)は、パルプの噴流をヘッドボックスか
ら製紙工程の次の段階へ導く。パルプ懸濁液はヘッダ
(2)からスライス開口(5)までヘッドボックス
(1)を通って流れ、それは矢印(6)で示される。ヘ
ッドボックス(1)はパルプ懸濁液の流れを、図1の左
下に示すパルプ懸濁液タンク(7)からヘッダ(2)を
通って図1の矢印(6)に示すように左から右へ導く。
パルプ懸濁液は、管バンク(3)の管(8)を通り、後
流部材(4)間を通って流れ、それからスライス開口
(5)を通って右へ流出する。ヘッドボックスのパルプ
懸濁液流の通過するアウトラインがヘッドボックス
(1)の端縁(9)として示されている。
ceptIV−MHTMヘッドボックス(1)が示されて
いる。このヘッドボックス(1)は4つの部分に区分さ
れる。図面を左から右へ見て、ヘッドボックス(1)は
ヘッダ(2)と、それに続く管バンク(3)と、スライ
ス開口(5)へ通じる後流部材(4)とに区分され、ス
ライス開口(5)は、パルプの噴流をヘッドボックスか
ら製紙工程の次の段階へ導く。パルプ懸濁液はヘッダ
(2)からスライス開口(5)までヘッドボックス
(1)を通って流れ、それは矢印(6)で示される。ヘ
ッドボックス(1)はパルプ懸濁液の流れを、図1の左
下に示すパルプ懸濁液タンク(7)からヘッダ(2)を
通って図1の矢印(6)に示すように左から右へ導く。
パルプ懸濁液は、管バンク(3)の管(8)を通り、後
流部材(4)間を通って流れ、それからスライス開口
(5)を通って右へ流出する。ヘッドボックスのパルプ
懸濁液流の通過するアウトラインがヘッドボックス
(1)の端縁(9)として示されている。
【0037】図2、3、4は種々の横断線に沿ってとっ
たヘッドボックス(1)の内部を示す断面図である。
たヘッドボックス(1)の内部を示す断面図である。
【0038】図2は管バンク(3)の管シート(10)
を示すため図1の管バンク(3)のII−II線に沿ってと
った断面図である。図2の管シート(10)は縦横列に
配置された一連の孔を有する材料の平坦なソリッドシー
トである。図2の管シート(10)の孔の一部が文字
C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O
で示され、それによって図1のヘッドボックス(1)の
操作を説明し易くしている。図2では、ヘッドボックス
(1)の中心部の構造は図2の破線で示すように、省略
されているが、実際には、左から右へもっと多数の孔が
あり、このヘッドボックス(1)は実際には、その高さ
に関して、図2よりずっと幅が広い。
を示すため図1の管バンク(3)のII−II線に沿ってと
った断面図である。図2の管シート(10)は縦横列に
配置された一連の孔を有する材料の平坦なソリッドシー
トである。図2の管シート(10)の孔の一部が文字
C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O
で示され、それによって図1のヘッドボックス(1)の
操作を説明し易くしている。図2では、ヘッドボックス
(1)の中心部の構造は図2の破線で示すように、省略
されているが、実際には、左から右へもっと多数の孔が
あり、このヘッドボックス(1)は実際には、その高さ
に関して、図2よりずっと幅が広い。
【0039】図3は、図1のIII −III 線に沿ってとっ
た後流部材P,Q,R,Sの断面図である。ここでも、
ヘッドボックス(1)の中心部の構造体は省略して示さ
れ、実際のヘッドボックス(1)はその高さに関して幅
がずっと広い。
た後流部材P,Q,R,Sの断面図である。ここでも、
ヘッドボックス(1)の中心部の構造体は省略して示さ
れ、実際のヘッドボックス(1)はその高さに関して幅
がずっと広い。
【0040】図4は図2のIV−IV線に沿ってとった断面
図である。ここで図2に戻れば、各孔C,D,E,F,
G,H,I,J,K,L,M,N,O,他は、別々の金
属管(8)の入口である。管(8)は図1、図4の管バ
ンク(3)内で長さ方向へ示されている。図1〜6の同
一管及び/又は孔には、同一符号を付す。パルプ懸濁液
は管バンク(3)内の管(8)を通って流れ、管(8)
と管(8)との間の部分には流れない。この部分は管バ
ンク(3)のソリッド構造を表わす。パルプ懸濁液全体
はこれらの管(8)を通って流れる。
図である。ここで図2に戻れば、各孔C,D,E,F,
G,H,I,J,K,L,M,N,O,他は、別々の金
属管(8)の入口である。管(8)は図1、図4の管バ
ンク(3)内で長さ方向へ示されている。図1〜6の同
一管及び/又は孔には、同一符号を付す。パルプ懸濁液
は管バンク(3)内の管(8)を通って流れ、管(8)
と管(8)との間の部分には流れない。この部分は管バ
ンク(3)のソリッド構造を表わす。パルプ懸濁液全体
はこれらの管(8)を通って流れる。
【0041】管バンク(3)の主目的は、ヘッダ(2)
が管(8)と接続するところでパルプ懸濁液を90°回
転させ、そのパルプを同一方向へ流す(左から右へ)こ
とである。
が管(8)と接続するところでパルプ懸濁液を90°回
転させ、そのパルプを同一方向へ流す(左から右へ)こ
とである。
【0042】図2において、管バンク(3)の左側にあ
る管C,D,E,F,Gは左側端縁流用管(8)のセッ
ト(12)で成り、これらは図1には示していない。図
1、図2の管バンク(3)の右側にある管H,I,J,
K,Lは右側端縁流用管(8)のセット(13)であ
る。管バンク(3)はその管バンク(3)の端縁流用管
(C〜G)、(H〜L)内のパルプ懸濁液の流れをコン
トロールするためにある。各組(12)(13)の端縁
流用管は個々の端縁流制御弁(14)を有する。
る管C,D,E,F,Gは左側端縁流用管(8)のセッ
ト(12)で成り、これらは図1には示していない。図
1、図2の管バンク(3)の右側にある管H,I,J,
K,Lは右側端縁流用管(8)のセット(13)であ
る。管バンク(3)はその管バンク(3)の端縁流用管
(C〜G)、(H〜L)内のパルプ懸濁液の流れをコン
トロールするためにある。各組(12)(13)の端縁
流用管は個々の端縁流制御弁(14)を有する。
【0043】図4には、端縁流用管がより明確に示され
ている。1本の左側端縁流用管(C)と、1本の右側端
縁流用管(H)と、非端縁流用管(M),(O)と、端
縁流用管(C〜G)と(H〜L)の両セット(12)、
(13)のための端縁流制御弁(14)と、外側流チャ
ンネル(9)と、管バンク(3)と、ヘッダ(2)の分
配ビーム(図示せず)から管(8)を通って流れるパル
プ懸濁液とが示されている。管バンク(3)の端縁
(9)間の何本かの管(8)のみが、管バンク(3)を
表わすものとして図4に示されている。図4は端縁流用
管(C〜G)、(H〜L)を通って流れる流れを制御す
る弁部材(14)が半円筒形(又は横断面が半月形)ロ
ッドであることを示す。
ている。1本の左側端縁流用管(C)と、1本の右側端
縁流用管(H)と、非端縁流用管(M),(O)と、端
縁流用管(C〜G)と(H〜L)の両セット(12)、
(13)のための端縁流制御弁(14)と、外側流チャ
ンネル(9)と、管バンク(3)と、ヘッダ(2)の分
配ビーム(図示せず)から管(8)を通って流れるパル
プ懸濁液とが示されている。管バンク(3)の端縁
(9)間の何本かの管(8)のみが、管バンク(3)を
表わすものとして図4に示されている。図4は端縁流用
管(C〜G)、(H〜L)を通って流れる流れを制御す
る弁部材(14)が半円筒形(又は横断面が半月形)ロ
ッドであることを示す。
【0044】図2、4において、図4では上側に示さ
れ、図2では上側に示された弁部材(14)は、それが
左側セット(12)の端縁流用管(C〜G)を横切って
一部伸長するように回転しており、それによって管を一
部ブロックし、かくして、左側セット(12)の端縁流
用管(C〜G)を通るパルプ懸濁液の流れを減少させ
る。図2では右側、図4では下側にある弁部材(14)
は、その半月形横断面が右側セット(13)の端縁流用
管(H〜L)の完全に外側に位置するように回転されて
おり、かくして、パルプ懸濁液は右側セット(13)の
端縁流用管(H〜L)を通って完全に流れる。いづれの
弁部材(14)も、左側セット(12)の端縁流用管
(C〜G)又は右側セット(13)の端縁流用管(H〜
L)を通って流れる流れを互いに独立して絞るように開
閉することができる。弁部材(14)はそのいづれの弁
部材(14)もパルプ懸濁液の流れを遮断したり、通し
たりするようにリセットできる。それらの弁部材(1
4)は図4に示す流動チャンネル(9)の外側にある制
御箱(15)によって制御される。
れ、図2では上側に示された弁部材(14)は、それが
左側セット(12)の端縁流用管(C〜G)を横切って
一部伸長するように回転しており、それによって管を一
部ブロックし、かくして、左側セット(12)の端縁流
用管(C〜G)を通るパルプ懸濁液の流れを減少させ
る。図2では右側、図4では下側にある弁部材(14)
は、その半月形横断面が右側セット(13)の端縁流用
管(H〜L)の完全に外側に位置するように回転されて
おり、かくして、パルプ懸濁液は右側セット(13)の
端縁流用管(H〜L)を通って完全に流れる。いづれの
弁部材(14)も、左側セット(12)の端縁流用管
(C〜G)又は右側セット(13)の端縁流用管(H〜
L)を通って流れる流れを互いに独立して絞るように開
閉することができる。弁部材(14)はそのいづれの弁
部材(14)もパルプ懸濁液の流れを遮断したり、通し
たりするようにリセットできる。それらの弁部材(1
4)は図4に示す流動チャンネル(9)の外側にある制
御箱(15)によって制御される。
【0045】ここで、後流部材(4)を示す図1、図3
について説明する。後流部材(4)は一連のほぼ平行で
はあるが、収斂する個々の後流部材P,Q,R,Sであ
り、即ち、旗やフラッグポール(一層剛性をもつが)の
ように装着された可撓性シートであるので、図1に示す
ように、その右端部は自由にたわむが、左端部は管バン
ク(3)によって支持される。この後流部材の機能につ
いては、本発明の背景部分で説明した通りであって、更
には、U.S.特許3,607,625のコラム5の5
2〜75行に説明されている。
について説明する。後流部材(4)は一連のほぼ平行で
はあるが、収斂する個々の後流部材P,Q,R,Sであ
り、即ち、旗やフラッグポール(一層剛性をもつが)の
ように装着された可撓性シートであるので、図1に示す
ように、その右端部は自由にたわむが、左端部は管バン
ク(3)によって支持される。この後流部材の機能につ
いては、本発明の背景部分で説明した通りであって、更
には、U.S.特許3,607,625のコラム5の5
2〜75行に説明されている。
【0046】図1〜6に図示かつ説明されたヘッドボッ
クス(1)は、管バンク(3)の一部を形成する端縁流
用管(C〜G)、(H〜L)内の流れを調整するために
弁(14)を備えることによって端縁流を制御する。後
流部材(4)は管バンク(3)の後方に位置し、端縁部
(9)間で完全な流動チャンネルをなす一連の平行旗の
ようなものであり、流動チャンネルの一側から他側まで
走行し、そこを通ってパルプ懸濁液の全てが流れる。
クス(1)は、管バンク(3)の一部を形成する端縁流
用管(C〜G)、(H〜L)内の流れを調整するために
弁(14)を備えることによって端縁流を制御する。後
流部材(4)は管バンク(3)の後方に位置し、端縁部
(9)間で完全な流動チャンネルをなす一連の平行旗の
ようなものであり、流動チャンネルの一側から他側まで
走行し、そこを通ってパルプ懸濁液の全てが流れる。
【0047】ヘッドボックスの管バンク(3)のそれぞ
れの端縁流用管(C〜G)、(H〜L)は内部管(M〜
O)と事実上同一サイズを有するが、所望であれば、全
く同一サイズにすることもできる。それぞれの端縁流用
管(C〜G)と(H〜L)と、非端縁流用管(M〜O)
は、ほぼ同一又は全く同一の直径と長さを有し、かくし
て流れに対する事実上同一の抵抗を有する。
れの端縁流用管(C〜G)、(H〜L)は内部管(M〜
O)と事実上同一サイズを有するが、所望であれば、全
く同一サイズにすることもできる。それぞれの端縁流用
管(C〜G)と(H〜L)と、非端縁流用管(M〜O)
は、ほぼ同一又は全く同一の直径と長さを有し、かくし
て流れに対する事実上同一の抵抗を有する。
【0048】管バンク(3)の構成要素をさらに説明す
るために、図5、6を参照する。図5は図1に示すヘッ
ドボックス(1)の内部を示すためにそのヘッドボック
スの頂部パネルを取り外して示した部分平面図である。
パルプ懸濁液はヘッダ(2)を通って管(8)へ流入
し、さらに符号(C)で示す端縁流管へ流入する。流れ
のチャンネルはヘッドボックス(1)の左ポンドサイド
(16)と右ポンドサイド(図示せず)によって限定さ
れる。パルプの一部はヘッダ(2)の左端を通って流
れ、パイプ(図示せず)を通ってヘッダ(2)の右端へ
循環される。左端縁流用管は左端縁流制御弁(14)を
備えて示されている。図5に示すように、制御弁(1
4)は一部閉鎖され、それによって管(C)を通って流
れる全体の流れが制止される。
るために、図5、6を参照する。図5は図1に示すヘッ
ドボックス(1)の内部を示すためにそのヘッドボック
スの頂部パネルを取り外して示した部分平面図である。
パルプ懸濁液はヘッダ(2)を通って管(8)へ流入
し、さらに符号(C)で示す端縁流管へ流入する。流れ
のチャンネルはヘッドボックス(1)の左ポンドサイド
(16)と右ポンドサイド(図示せず)によって限定さ
れる。パルプの一部はヘッダ(2)の左端を通って流
れ、パイプ(図示せず)を通ってヘッダ(2)の右端へ
循環される。左端縁流用管は左端縁流制御弁(14)を
備えて示されている。図5に示すように、制御弁(1
4)は一部閉鎖され、それによって管(C)を通って流
れる全体の流れが制止される。
【0049】図6(a)は図4の管C,Mの拡大図であ
る。より分り易くするために、図6(b)はベロイトC
onceptIV−MHTMヘッドボックスの独特の管の
設計を示す。図6(b)に示す管は円形入口(17)
と、大径への急な膨大部(18)と、矩形出口(19)
への漸進的移行部とを示す。管の設計については米国特
許第5,196,091号にさらに説明されているの
で、本明細書にそれを文献として引用する。この独特の
形態により、流れは前記移行部を通って加速する。管バ
ンク(3)の管(8)は、ノズル部分(4)に入るまで
均一速度の輪郭を形成し、パルプは横断方向へ流れるこ
とはない。図6(a)に示すように、左端縁流用管(C
〜G)のセット(12)の中の左端縁流用管(C)は端
縁流制御弁(14)を備えている。図6(a)に示すよ
うに、制御弁(14)は一部閉鎖されているので、その
端縁流制御弁(14)を通って流れる全流が減少する。
その制御弁(14)が流路を完全に開くと、パルプの全
ての流れが端縁流制御弁(14)を通って流れる。従来
の端縁流用管の入口(22)が図6(b)に最もよく示
されている。図示のように、入口(22)は四角形の端
縁に設計されている。本明細書の背景部分で説明したよ
うに、その四角形端縁オリフィス入口は端縁管を通って
流れる流量を制限する。その結果、その入口は繊維の配
向ミス問題を常時、矯正するとは限らない。
る。より分り易くするために、図6(b)はベロイトC
onceptIV−MHTMヘッドボックスの独特の管の
設計を示す。図6(b)に示す管は円形入口(17)
と、大径への急な膨大部(18)と、矩形出口(19)
への漸進的移行部とを示す。管の設計については米国特
許第5,196,091号にさらに説明されているの
で、本明細書にそれを文献として引用する。この独特の
形態により、流れは前記移行部を通って加速する。管バ
ンク(3)の管(8)は、ノズル部分(4)に入るまで
均一速度の輪郭を形成し、パルプは横断方向へ流れるこ
とはない。図6(a)に示すように、左端縁流用管(C
〜G)のセット(12)の中の左端縁流用管(C)は端
縁流制御弁(14)を備えている。図6(a)に示すよ
うに、制御弁(14)は一部閉鎖されているので、その
端縁流制御弁(14)を通って流れる全流が減少する。
その制御弁(14)が流路を完全に開くと、パルプの全
ての流れが端縁流制御弁(14)を通って流れる。従来
の端縁流用管の入口(22)が図6(b)に最もよく示
されている。図示のように、入口(22)は四角形の端
縁に設計されている。本明細書の背景部分で説明したよ
うに、その四角形端縁オリフィス入口は端縁管を通って
流れる流量を制限する。その結果、その入口は繊維の配
向ミス問題を常時、矯正するとは限らない。
【0050】繊維の配向に対する端縁流の影響を示すた
めに、図7を示す。図7は図1〜6に示すような2つの
同様のヘッドボックスに対する繊維配向プロフィルのグ
ラフである。線(20)は端縁流が不足するヘッドボッ
クスにおいてヘッドボックスのクロスマシン位置に対す
る繊維の角度を示す。線(21)は端縁の流れが一層均
等なヘッドボックスの場合の繊維の角度を示す。これら
のプロフィルの差は、端縁の流量比が繊維の配向に影響
を与えることを示している。特殊な端縁流用管を通って
流れる流量比をコントロールすることによって、製紙業
者は繊維の配向に対して積極的にコントロールする。
めに、図7を示す。図7は図1〜6に示すような2つの
同様のヘッドボックスに対する繊維配向プロフィルのグ
ラフである。線(20)は端縁流が不足するヘッドボッ
クスにおいてヘッドボックスのクロスマシン位置に対す
る繊維の角度を示す。線(21)は端縁の流れが一層均
等なヘッドボックスの場合の繊維の角度を示す。これら
のプロフィルの差は、端縁の流量比が繊維の配向に影響
を与えることを示している。特殊な端縁流用管を通って
流れる流量比をコントロールすることによって、製紙業
者は繊維の配向に対して積極的にコントロールする。
【0051】図8は本発明の端縁流用管(30)と端縁
流制御弁(14)の横断面図である。図8に示すよう
に、図1〜6に示す端縁流用管と図8に示す端縁流用管
(30)の差は、端縁流用管への入口にある。端縁流用
管(30)の面取り入口(31)は、図1〜6に示す本
発明の端縁流用管の四角形の端縁オリフィスの入口に比
べて端縁流制御弁(14)を通って流れる流れを増大さ
せる。
流制御弁(14)の横断面図である。図8に示すよう
に、図1〜6に示す端縁流用管と図8に示す端縁流用管
(30)の差は、端縁流用管への入口にある。端縁流用
管(30)の面取り入口(31)は、図1〜6に示す本
発明の端縁流用管の四角形の端縁オリフィスの入口に比
べて端縁流制御弁(14)を通って流れる流れを増大さ
せる。
【0052】図1〜6に図示かつ説明したもののような
ConceptIV−MHTMヘッドボックスが製造さ
れ、それは米国西岸にある製紙工場において製紙機械に
最近、備え付けられた。この技術に熟達した者が精通し
ている種々の測定技術を使って、その製紙機械で製造さ
れた紙の繊維の配向を測定した。その結果、ヘッドボッ
クスの端縁流用管から流出する流れが十分でないことが
わかった。なぜなら、その紙の繊維の配向が角度をもっ
ていたからである。製造された紙の所望の繊維の配向の
概略図が図9(a)に示されている。図9(b)は、ヘ
ッドボックスの管バンクの端縁管を通過する流れが多す
ぎる時の繊維の配向の概略図を示す。図9(c)は、ヘ
ッドボックスの管バンクの端縁管を通過する流れが不十
分である時に生じるものの概略図を示す。一般に知られ
ているように、流体は抵抗が最も小さい通路に沿って流
れるものである。端縁に流体が多すぎると、図9(b)
に示すように、機械の中心部へ向って流体の流れが収斂
する。この現象はインフロー状態と呼ばれる。端縁部の
流体が不足すると、図9(c)に示すように、流体の流
れは機械の端縁へ向って流れる。この現象はアウトフロ
ー状態と呼ばれる。パルプがヘッドボックスからどのよ
うにして流出するかを視覚的にとらえるために、自由に
流れる川を考えてみる。外的影響がないとすれば、川の
表面の流れは全く均一で、中断されることはない。その
水面を風が吹くか、或いはその川をボートが進む場合、
水面に波が生じ、それが川面の均一の直線流に影響を与
える。その波は川面に横断流の状態を生じさせ、その結
果、川面に不均一の非直線的流れが生じる。ヘッドボッ
クスの端縁部の流れが大きすぎたり、少なすぎたりする
場合、ヘッドボックスから流れるパルプの流れに同様の
フローパターンが見られる。
ConceptIV−MHTMヘッドボックスが製造さ
れ、それは米国西岸にある製紙工場において製紙機械に
最近、備え付けられた。この技術に熟達した者が精通し
ている種々の測定技術を使って、その製紙機械で製造さ
れた紙の繊維の配向を測定した。その結果、ヘッドボッ
クスの端縁流用管から流出する流れが十分でないことが
わかった。なぜなら、その紙の繊維の配向が角度をもっ
ていたからである。製造された紙の所望の繊維の配向の
概略図が図9(a)に示されている。図9(b)は、ヘ
ッドボックスの管バンクの端縁管を通過する流れが多す
ぎる時の繊維の配向の概略図を示す。図9(c)は、ヘ
ッドボックスの管バンクの端縁管を通過する流れが不十
分である時に生じるものの概略図を示す。一般に知られ
ているように、流体は抵抗が最も小さい通路に沿って流
れるものである。端縁に流体が多すぎると、図9(b)
に示すように、機械の中心部へ向って流体の流れが収斂
する。この現象はインフロー状態と呼ばれる。端縁部の
流体が不足すると、図9(c)に示すように、流体の流
れは機械の端縁へ向って流れる。この現象はアウトフロ
ー状態と呼ばれる。パルプがヘッドボックスからどのよ
うにして流出するかを視覚的にとらえるために、自由に
流れる川を考えてみる。外的影響がないとすれば、川の
表面の流れは全く均一で、中断されることはない。その
水面を風が吹くか、或いはその川をボートが進む場合、
水面に波が生じ、それが川面の均一の直線流に影響を与
える。その波は川面に横断流の状態を生じさせ、その結
果、川面に不均一の非直線的流れが生じる。ヘッドボッ
クスの端縁部の流れが大きすぎたり、少なすぎたりする
場合、ヘッドボックスから流れるパルプの流れに同様の
フローパターンが見られる。
【0053】前述の製紙工場に設置され、そこでテスト
されたこのConceptIV−MHTMヘッドボックス
の場合、繊維の配向は、図9(c)に示すものを表わし
ていた。即ち、アウトフローの状態が見られた。端縁流
制御弁が完全に開いていた時、端縁部の流れは図9
(a)に示すような所望の繊維配向を生じさせるほど十
分な流れはなかった。かくして、このConceptI
V−MHTMヘッドボックスの管バンクの端縁流制御弁を
通ってもっと多量に流れる必要があった。
されたこのConceptIV−MHTMヘッドボックス
の場合、繊維の配向は、図9(c)に示すものを表わし
ていた。即ち、アウトフローの状態が見られた。端縁流
制御弁が完全に開いていた時、端縁部の流れは図9
(a)に示すような所望の繊維配向を生じさせるほど十
分な流れはなかった。かくして、このConceptI
V−MHTMヘッドボックスの管バンクの端縁流制御弁を
通ってもっと多量に流れる必要があった。
【0054】前述のConceptIV−MHTMヘッド
ボックスに伴って生じる諸問題が本出願の発明を生み出
した。本願ConceptIV−MHTMの発明以前に開
発され、使用されていた他の従来のヘッドボックスでは
管バンクの管を通って流れる流れを増大させる試みが継
続して行われていた。その流れを増大させるために使用
された1つの考えは、標準管への入口に面取りを行うこ
とであった。しかしながら、その面取り管は流れを増加
させることはできたけれども、その面取りではその逆の
絞りをかけることはできなかった。言いかえれば、これ
ら従来のヘッドボックスの管を通って流れる流れの制御
は行われていなかった。本願ConceptIV−MH
TMヘッドボックスの端縁流制御弁は、その端縁流用管を
通る流れを制御することができる。しかしながら、端縁
流制御弁の四角形端縁オリフィスの入口は、繊維の配向
ミスを矯正するために端縁部で十分な流れを常時、生じ
させるものではない。本発明によれば、端縁流制御弁と
管バンクの端縁流用管への面取り付き入口とを組合わせ
ることにより、その管を通る流用比を増大させ、合わせ
て、その管を通る流量を制御することもできる。
ボックスに伴って生じる諸問題が本出願の発明を生み出
した。本願ConceptIV−MHTMの発明以前に開
発され、使用されていた他の従来のヘッドボックスでは
管バンクの管を通って流れる流れを増大させる試みが継
続して行われていた。その流れを増大させるために使用
された1つの考えは、標準管への入口に面取りを行うこ
とであった。しかしながら、その面取り管は流れを増加
させることはできたけれども、その面取りではその逆の
絞りをかけることはできなかった。言いかえれば、これ
ら従来のヘッドボックスの管を通って流れる流れの制御
は行われていなかった。本願ConceptIV−MH
TMヘッドボックスの端縁流制御弁は、その端縁流用管を
通る流れを制御することができる。しかしながら、端縁
流制御弁の四角形端縁オリフィスの入口は、繊維の配向
ミスを矯正するために端縁部で十分な流れを常時、生じ
させるものではない。本発明によれば、端縁流制御弁と
管バンクの端縁流用管への面取り付き入口とを組合わせ
ることにより、その管を通る流用比を増大させ、合わせ
て、その管を通る流量を制御することもできる。
【0055】本発明の端縁流制御弁を通る全体の流れは
端縁流制御弁(14)によって制御される。端縁流用管
に面取り付入口(31)を備えることにより、端縁流制
御弁を通る流れは、その制御弁が完全に開いている時、
少なくとも15%増大する。図11、12にこの結果を
示す。端縁流制御弁を通る流れを増大させるために、前
述の問題のあるConceptIV−MHTMヘッドボッ
クスの端縁流用管の入口オリフィスに面取りを行った。
その管を通る流れが増大するので、図9(c)に示す繊
維のアウトフロー配向は矯正され、図9(a)に示すよ
うな繊維の配向となった。
端縁流制御弁(14)によって制御される。端縁流用管
に面取り付入口(31)を備えることにより、端縁流制
御弁を通る流れは、その制御弁が完全に開いている時、
少なくとも15%増大する。図11、12にこの結果を
示す。端縁流制御弁を通る流れを増大させるために、前
述の問題のあるConceptIV−MHTMヘッドボッ
クスの端縁流用管の入口オリフィスに面取りを行った。
その管を通る流れが増大するので、図9(c)に示す繊
維のアウトフロー配向は矯正され、図9(a)に示すよ
うな繊維の配向となった。
【0056】簡単に前述したが、図11は面取りなしの
端縁流用管と端縁流制御弁に対するCv曲線を示し、図
12は面取りした端縁流用管と端縁流制御弁に対するC
v曲線を示す。Cvは流れ係数であって、例えば圧力降
下1psiで水が毎分1ガロン通過する場合、Cv=1
とする。弁が完全に開放した状態で、面取りをした端縁
オリフィス入口を有する端縁流用管と端縁流制御弁を通
る流れは、標準型の四角形端縁オリフィス入口を備えた
端縁流用管と端縁流制御弁とを通る流れより15〜18
%増大する。
端縁流用管と端縁流制御弁に対するCv曲線を示し、図
12は面取りした端縁流用管と端縁流制御弁に対するC
v曲線を示す。Cvは流れ係数であって、例えば圧力降
下1psiで水が毎分1ガロン通過する場合、Cv=1
とする。弁が完全に開放した状態で、面取りをした端縁
オリフィス入口を有する端縁流用管と端縁流制御弁を通
る流れは、標準型の四角形端縁オリフィス入口を備えた
端縁流用管と端縁流制御弁とを通る流れより15〜18
%増大する。
【0057】管バンクにある管への入口の配置は、管バ
ンクを通る流れの制限、即ちヘッドのトータルロスに非
常に大きく貢献する。管バンクの端縁流用管の入口に面
取りを加えると、端縁流制御弁を通る流れの最大容量を
非常に増大させる。端縁流制御弁を50°以下に設定す
る場合、その制御弁は流れを設定する際の制御係数とな
る。かくして、面取りは流れを増大させるけれども、最
小流の範囲に悪影響を与えることはない。前述のよう
に、図9(b)に示すようなインフローの状態を矯正す
るためには時折、端縁部の流れを減少させることも必要
となる。しかしながら、弁の設定が50°以上になる
と、その制御弁はもはや、流れを設定する制御係数とは
なり得ない。むしろ、制御係数は管を通り、或いは端縁
流制御弁を通って流れる流量である。面取りした入口
は、パルプがヘッダから管バンクへ流れる時、より多く
のパルプを捕集するので、端縁管を通って流れるパルプ
の量が増大する。
ンクを通る流れの制限、即ちヘッドのトータルロスに非
常に大きく貢献する。管バンクの端縁流用管の入口に面
取りを加えると、端縁流制御弁を通る流れの最大容量を
非常に増大させる。端縁流制御弁を50°以下に設定す
る場合、その制御弁は流れを設定する際の制御係数とな
る。かくして、面取りは流れを増大させるけれども、最
小流の範囲に悪影響を与えることはない。前述のよう
に、図9(b)に示すようなインフローの状態を矯正す
るためには時折、端縁部の流れを減少させることも必要
となる。しかしながら、弁の設定が50°以上になる
と、その制御弁はもはや、流れを設定する制御係数とは
なり得ない。むしろ、制御係数は管を通り、或いは端縁
流制御弁を通って流れる流量である。面取りした入口
は、パルプがヘッダから管バンクへ流れる時、より多く
のパルプを捕集するので、端縁管を通って流れるパルプ
の量が増大する。
【0058】このように、ヘッドボックスの端縁部の流
れの不足、又は流れの増大によって繊維の角度に対して
大きな影響が生じる。流れが不足する場合の1つの例と
して、このような場合がある。即ち、端縁部に低流状態
があった場合、ヘッドボックスからの流れはその低流部
分(抵抗が最も小さい流路)へ向って流れ、そこを満た
す(図9(c)に示すもののように)。こうなると、そ
こに横行流が生じ、これが繊維をマシン方向へ流れの中
心へ向って鋭角をなして整列させる。これは端縁流制御
弁を使って、その端縁に、一層多くの流れを集めるよう
に弁を単に開くことによって矯正することができる。こ
の端縁流制御弁はまた、端縁部の流れが増加して図9
(b)に示すような形を生じた場合、その端縁部の流れ
を減らすために絞りをかけることもできる。製紙機械に
は、繊維の角度に影響を与えるような構成部品や種々の
要素が多数あるけれども、繊維が完全に整列した紙を製
造するために必要な繊維角を調整するのに、端縁流制御
弁は非常に有効な手段である。その端縁流制御弁を通る
流量比を適切にすることによって、図9(b)に示すイ
ンフロー状態、又は図9(c)に示すアウトフロー状
態、或いはその両方を矯正することが可能である。
れの不足、又は流れの増大によって繊維の角度に対して
大きな影響が生じる。流れが不足する場合の1つの例と
して、このような場合がある。即ち、端縁部に低流状態
があった場合、ヘッドボックスからの流れはその低流部
分(抵抗が最も小さい流路)へ向って流れ、そこを満た
す(図9(c)に示すもののように)。こうなると、そ
こに横行流が生じ、これが繊維をマシン方向へ流れの中
心へ向って鋭角をなして整列させる。これは端縁流制御
弁を使って、その端縁に、一層多くの流れを集めるよう
に弁を単に開くことによって矯正することができる。こ
の端縁流制御弁はまた、端縁部の流れが増加して図9
(b)に示すような形を生じた場合、その端縁部の流れ
を減らすために絞りをかけることもできる。製紙機械に
は、繊維の角度に影響を与えるような構成部品や種々の
要素が多数あるけれども、繊維が完全に整列した紙を製
造するために必要な繊維角を調整するのに、端縁流制御
弁は非常に有効な手段である。その端縁流制御弁を通る
流量比を適切にすることによって、図9(b)に示すイ
ンフロー状態、又は図9(c)に示すアウトフロー状
態、或いはその両方を矯正することが可能である。
【0059】従来の端縁部の四角形端縁オリフィスは、
端縁部にもっと多くの流れが必要な時、繊維の配向を矯
正するために十分な流れを広範囲に提供することができ
ない。本発明の面取りは、端縁流用管の入口オリフィス
をそれより大きくすることによって流れを増大させる。
その管オリフィスの入口は、弁を通る抵抗の大部分を支
配しており、面取りはその抵抗を小さくし、その端縁流
制御弁を通る流れを最大にし、それと共に、弁の内部部
材で最小流量比を制御することもできる。
端縁部にもっと多くの流れが必要な時、繊維の配向を矯
正するために十分な流れを広範囲に提供することができ
ない。本発明の面取りは、端縁流用管の入口オリフィス
をそれより大きくすることによって流れを増大させる。
その管オリフィスの入口は、弁を通る抵抗の大部分を支
配しており、面取りはその抵抗を小さくし、その端縁流
制御弁を通る流れを最大にし、それと共に、弁の内部部
材で最小流量比を制御することもできる。
【0060】図10は端縁流用管に面取りをつくるため
に使用される面取り工具を装着した図8の端縁流用管の
一部を示す。本発明の面取りした入口は次のようにして
形成される。
に使用される面取り工具を装着した図8の端縁流用管の
一部を示す。本発明の面取りした入口は次のようにして
形成される。
【0061】典型的な端縁流用管はほんの0.065イ
ンチ厚みの管壁(32)を有するので、面取りは0.0
4インチが適切である。また、典型的な端縁流用管は管
バンクプレートに、又は管バンクシートにレーザ溶接さ
れる。この適切になされる面取りはレーザ溶接に影響を
与えることはない。0.04インチの面取りは管バンク
プレート及びレーザ溶接の構造強度に関してその十分な
安全性を確保する。
ンチ厚みの管壁(32)を有するので、面取りは0.0
4インチが適切である。また、典型的な端縁流用管は管
バンクプレートに、又は管バンクシートにレーザ溶接さ
れる。この適切になされる面取りはレーザ溶接に影響を
与えることはない。0.04インチの面取りは管バンク
プレート及びレーザ溶接の構造強度に関してその十分な
安全性を確保する。
【0062】面取り工具(40)は0.25インチ直径
の軸部(41)を有しており、それは直角エア工具(図
示せず)と共に使用できるようになっている。端縁管に
使用される材質を考えれば、切削速度は400〜600
rpmが望ましい。切削深さはストップカラー(42)
を使って制御される。ストップカラー(42)の底部に
は、管バンク(3)の表面を保護するために、テフロン
座金(45)が取り付けられている。カッタ(44)は
チップを表面へ引きつけるので、管の面取り加工を完了
する毎に、カッタ(44)をきれいにしておかなければ
ならない。
の軸部(41)を有しており、それは直角エア工具(図
示せず)と共に使用できるようになっている。端縁管に
使用される材質を考えれば、切削速度は400〜600
rpmが望ましい。切削深さはストップカラー(42)
を使って制御される。ストップカラー(42)の底部に
は、管バンク(3)の表面を保護するために、テフロン
座金(45)が取り付けられている。カッタ(44)は
チップを表面へ引きつけるので、管の面取り加工を完了
する毎に、カッタ(44)をきれいにしておかなければ
ならない。
【0063】面取り用カッタ工具(40)は自動的に中
心づけられるものであって、端縁流用管の内面を傷つけ
ることはない。カッタ(44)は管の頂部に隆起縁を残
すが、これは120グリットグリーンシリカカーバイド
ストーン及びエメリーペーパで除去することができる。
そのカッタ(44)により残されたぎざぎざやナイフ刃
は1インチのスコッチブライドドラムで除去される。面
取り工具(40)から残されたチャッタマークは82°
の角度で研削された1インチ直径の研削石で除去するこ
とができる。
心づけられるものであって、端縁流用管の内面を傷つけ
ることはない。カッタ(44)は管の頂部に隆起縁を残
すが、これは120グリットグリーンシリカカーバイド
ストーン及びエメリーペーパで除去することができる。
そのカッタ(44)により残されたぎざぎざやナイフ刃
は1インチのスコッチブライドドラムで除去される。面
取り工具(40)から残されたチャッタマークは82°
の角度で研削された1インチ直径の研削石で除去するこ
とができる。
【0064】端縁流用管への面取りした入口は、一般
に、0.04インチ以上の幅を切削されることはない。
面取り幅次第で、種々のカッタの深さが設定される。そ
の手順は、カッタ(44)の上に詰め木(45)を位置
づけ、そのカッタ(44)を面取りされる管内にセット
することであるので、その結果、点接触がなされる。カ
ラー(42)が詰め木(45)に対してしっかりと押圧
され、カラー(42)上に2組のねじ(図示せず)が締
めつけられる。カラー(42)がスリップしないように
するために、各管を面取りする前にスポットチェックし
なければならない。この詰め木の厚みは、必要とされる
面取りのサイズによって変わる。正確な厚みに切削され
る5/8のステンレス鋼製座金はすぐれた詰め木にす
る。
に、0.04インチ以上の幅を切削されることはない。
面取り幅次第で、種々のカッタの深さが設定される。そ
の手順は、カッタ(44)の上に詰め木(45)を位置
づけ、そのカッタ(44)を面取りされる管内にセット
することであるので、その結果、点接触がなされる。カ
ラー(42)が詰め木(45)に対してしっかりと押圧
され、カラー(42)上に2組のねじ(図示せず)が締
めつけられる。カラー(42)がスリップしないように
するために、各管を面取りする前にスポットチェックし
なければならない。この詰め木の厚みは、必要とされる
面取りのサイズによって変わる。正確な厚みに切削され
る5/8のステンレス鋼製座金はすぐれた詰め木にす
る。
【0065】ほとんどの流れを端縁流制御弁を通って流
すために、ヘッドボックスの管バンクの端縁部に位置づ
けられる一組の端縁流用管のうちの全ての端縁流用管に
面取りを形成する。
すために、ヘッドボックスの管バンクの端縁部に位置づ
けられる一組の端縁流用管のうちの全ての端縁流用管に
面取りを形成する。
【0066】ヘッドボックス内に含まれる管バンク内の
端縁流制御弁の流れの範囲を広げる装置が図示され、か
つ本文に詳しく説明されているけれども、本発明の範囲
内で種々の変形が可能である。
端縁流制御弁の流れの範囲を広げる装置が図示され、か
つ本文に詳しく説明されているけれども、本発明の範囲
内で種々の変形が可能である。
【0067】
【0068】
【図1】典型的なベロイトConceptIV−MHTM
製紙機械のヘッドボックスの概略側面図であって、その
ヘッドボックス内部を明示するために側部パネルを除去
して示したものである。
製紙機械のヘッドボックスの概略側面図であって、その
ヘッドボックス内部を明示するために側部パネルを除去
して示したものである。
【0069】
【図2】図1のII−II線に沿ってとった横断面図であっ
て、管バンクの管シートを示す。
て、管バンクの管シートを示す。
【0070】
【図3】図1のIII −III 線に沿ってとった横断面図で
あって、図1に示すヘッドボックスの後流部材を示す。
あって、図1に示すヘッドボックスの後流部材を示す。
【0071】
【図4】図2のIV−IV線に沿ってとった横断面図であっ
て、図1に示すヘッドボックスの平面図の一部を示す。
て、図1に示すヘッドボックスの平面図の一部を示す。
【0072】
【図5】図1のヘッドボックスの部分平面図であって、
そのヘッドボックスの内部を示すためにヘッドボックス
の頂部パネルを除去して示す。
そのヘッドボックスの内部を示すためにヘッドボックス
の頂部パネルを除去して示す。
【0073】
【図6】(a)は図4の管C,Mの拡大図、(b)は図
1〜図6(a)に示す管のうちの1本の管の拡大斜視図
である。
1〜図6(a)に示す管のうちの1本の管の拡大斜視図
である。
【0074】
【図7】端縁流が繊維の配向に関係するので、その端縁
流の影響を示すグラフである。
流の影響を示すグラフである。
【0075】
【図8】本発明の端縁流用管と端縁流制御弁の部分横断
面図である。
面図である。
【0076】
【図9】(a)は完全に一直線に並んだ紙の所望の繊維
の配向を表わす概略図、(b)は図1のヘッドボックス
のようなヘッドボックスの端縁管から流量が過度に流れ
る時の繊維の配向を表わす概略図、また、(c)は図1
のヘッドボックスのようなヘッドボックスの端縁管から
流出する流れが十分でない時の繊維配列の概略図であ
る。
の配向を表わす概略図、(b)は図1のヘッドボックス
のようなヘッドボックスの端縁管から流量が過度に流れ
る時の繊維の配向を表わす概略図、また、(c)は図1
のヘッドボックスのようなヘッドボックスの端縁管から
流出する流れが十分でない時の繊維配列の概略図であ
る。
【0077】
【図10】図8に示すもののような端縁流用管の部分横
断面図であって、本発明の面取りした入口をつくるため
に使用される面取り工具を装着して示す。
断面図であって、本発明の面取りした入口をつくるため
に使用される面取り工具を装着して示す。
【0078】
【図11】端縁流用管に四角形端縁オリフィス入口を使
った弁位置の関数として流れを示すグラフである。
った弁位置の関数として流れを示すグラフである。
【0079】
【図12】端縁流用管に対して0.04インチの面取り
を行った端縁オリフィス入口を使った弁位置の関数とし
ての流れを示すグラフである。
を行った端縁オリフィス入口を使った弁位置の関数とし
ての流れを示すグラフである。
【0080】
(1) ヘッドボックス (2) ヘッダ (3) 管バンク (4) 後流部材 (5) スライス開口 (7) パルプ懸濁液用タンク (8) 管 (9) 端縁部 (10) 管シート (14) 端縁流制御弁 (17) 円形入口 (19) 矩形出口 (32) 管壁 (40) 面取り工具 (42) ストップカラー (44) カッタ (45) 詰め木
Claims (11)
- 【請求項1】 パルプ懸濁液の流れを受容するヘッダ
と;ヘッダに後続する管バンクと、その管バンクは複数
の管を含み、その管を通ってパルプ懸濁液が流れること
と;管バンクの後に位置するノズル部分と、そのノズル
部分は可撓性シートを有し、そのシートに沿ってパルプ
懸濁液が流れることと;ノズル部分の下流にスライス開
口が備えられ、その開口は、パルプ懸濁液の噴流をヘッ
ドボックスから更なる製紙工程へ導くことと;管バンク
の複数の管の一部で構成する端縁流用管と、前記端縁流
用管は管バンクの最も外側の端縁部分に位置づけられる
ことと;前記端縁流用管を通って流れるパルプ懸濁液の
量を制御するため前記端縁流用管と接続する端縁流制御
弁と;前記端縁流用管の一部で成る面取りした端縁オリ
フィス入口と、それによって前記面取りした端縁オリフ
ィス入口と、前記端縁流用管と、前記端縁流制御弁との
組合わせが、前記端縁流用管を通って流れるパルプの流
量範囲を拡大させ、それによって製紙工程で製造される
紙製品内の繊維の配向を改善することとで成り、ヘッド
ボックス内の管バンクの端縁流用管を通って流れるパル
プの流量範囲を拡大させる製紙機械のヘッドボックス。 - 【請求項2】 管バンクの複数の管の一部で構成する第
2端縁流用管と、前記第2端縁流用管は、管バンクの前
記第1端縁流用管とは反対側の最も隔った端縁部分に位
置することと;前記第2端縁流用管を通って流れるパル
プ懸濁液の量を制御するため前記第2流量制御弁と接続
する第2端縁流制御弁と;前記第2端縁流用管の一部を
なす第2面取りした端縁オリフィス入口と、それによっ
て、前記第2面取りした端縁オリフィス入口と、前記第
2端縁流用管と、第2端縁流制御弁との組合わせは、製
紙工程で製造された紙製品内の繊維の配向を改善するた
めに、前記第2端縁流用管を通って流れるパルプの流量
範囲を拡大させることとで成り、請求項1記載の製紙機
械のヘッドボックス。 - 【請求項3】 前記端縁流用管と第2端縁流用管とは各
々、個々に、一組の端縁流用管の一部を構成し、前記端
縁流制御弁の1つは、一方の組の端縁流用管を通って流
れるパルプ懸濁液の量を制御し、前記他方の端縁流制御
弁は、前記他方の組の端縁流用管を通って流れるパルプ
懸濁液の量を制御し、各付加的端縁流用管は、面取りし
た端縁オリフィス入口を有し、それによって、前記面取
りした端縁オリフィス入口と、前記両組の端縁流用管と
前記端縁流制御弁は、前記両組の端縁流用管を通るパル
プの流量範囲を拡大させ、製紙工程で製造される紙製品
の内部の繊維配向を改善してなる、請求項2記載の製紙
機械のヘッドボックス。 - 【請求項4】 端縁流用管の面取りした端縁オリフィス
入口の製法であって、前記端縁流用管は製紙機械のヘッ
ドボックスの管バンク内に見られる複数の管のうちの1
本であって、そこを通ってパルプ懸濁液が流れ、前記端
縁流用管は製紙工程で生じる紙製品内の繊維の配向を制
御するために使用されるものであって;自動中心づけ型
面取り工具のカッタ面の上に詰め木を載置する工程と;
前記面取り工具の前記カッタを、面取りされる端縁流用
管内へ設定し、前記カッタと端縁流用管との間で接触が
なされる工程と;前記面取り用工具のカラを前記詰め木
に対してしっかりと押圧する工程と、前記カラを前記詰
め木に対して締めつける工程と;前記面取り工具の軸部
を回転させ、それによって、前記カッタを作動させてそ
のカッタにより前記端縁流用管の端縁の面取りを可能に
する工程と、前記カラは切削深さを制御することとの工
程で成る、端縁流用管の面取りした端縁オリフィス入口
の製造方法。 - 【請求項5】 前記軸部は毎分約400〜600回の回
転速度で回転してなる、請求項4記載の端縁流用管の面
取りした端縁オリフィス入口の製造方法。 - 【請求項6】 前記面取りの切削の結果生じる端縁流用
管の頂部にある隆起縁を除去する工程を更に有して成
り、請求項4記載の端縁流用管の面取りした端縁オリフ
ィス入口の製造方法。 - 【請求項7】 前記面取り切削の結果として端縁流用管
に残された鋭い端縁を除去する工程を更に有してなる、
請求項4記載の端縁流用管の面取りした端縁オリフィス
入口の製造方法。 - 【請求項8】 前記面取り切削中、面取り工具によって
生じるチャッタマークを除去する工程をさらに有してな
る、請求項4記載の端縁流用管の面取りした端縁オリフ
ィス入口の製造方法。 - 【請求項9】 前記除去工程は120グリットグリーン
シリカカーバイドストーン及びエメリペーパで行われて
成り、請求項6記載の端縁流用管の面取りした端縁オリ
フィス入口の製造方法。 - 【請求項10】 前記ぎざぎざ除去段階は微小な1イン
チのスコッチブライトドラムでなされてなる、請求項7
記載の端縁流用管の面取りした端縁オリフィス入口の製
造方法。 - 【請求項11】 前記除去段階は、82°の角度で研削
された1インチ直径の研削石で行われてなる、請求項8
記載の端縁流用管の面取りした端縁オリフィス入口の製
造方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| WO2008029797A1 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Yokogawa Electric Corporation | Simulation method, fiber orientation control method, and fiber orientation control device |
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|---|---|---|---|---|
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-
1999
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- 1999-02-09 KR KR10-1999-0004363A patent/KR100538115B1/ko not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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