JPS61282494A - ヘツドボツクス - Google Patents
ヘツドボツクスInfo
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- JPS61282494A JPS61282494A JP11837385A JP11837385A JPS61282494A JP S61282494 A JPS61282494 A JP S61282494A JP 11837385 A JP11837385 A JP 11837385A JP 11837385 A JP11837385 A JP 11837385A JP S61282494 A JPS61282494 A JP S61282494A
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- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
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- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
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- Paper (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は製紙機械用ヘッドボ・ソクスに関するものであ
る。
る。
（従来技術）
第５図〜第７図に従来のヘッドボ・ノクスにおける紙料
分散機構を示すと、第５図は紙料の流れを多数の層に分
け、壁面応力を利用したものである。
分散機構を示すと、第５図は紙料の流れを多数の層に分
け、壁面応力を利用したものである。
第６図はこの分割された流路の断面を縮小、拡大させる
ことにより、さらに壁面の影響を流速の変化として活用
して紙料の一分散効果を向上させたものである。また第
７図は流れの途中に噴出過程を設けることにより、噴出
部面後の乱れ（渦流）を利用して紙料の分散を行なうよ
うにしたものである。
ことにより、さらに壁面の影響を流速の変化として活用
して紙料の一分散効果を向上させたものである。また第
７図は流れの途中に噴出過程を設けることにより、噴出
部面後の乱れ（渦流）を利用して紙料の分散を行なうよ
うにしたものである。
しかしながらこれら従来のヘッドボックスでは、２〜３
％以上の濃度では十分に紙料を分散することができず、
また流速が遅（なってもその分散効果は衰える。更に渦
による効果を強く出すように構成すれば、濃度が上った
時に粒状の強い紙料の塊り（フロック）が残るという欠
点があった。
％以上の濃度では十分に紙料を分散することができず、
また流速が遅（なってもその分散効果は衰える。更に渦
による効果を強く出すように構成すれば、濃度が上った
時に粒状の強い紙料の塊り（フロック）が残るという欠
点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は従来のヘッドボックスにおける２〜３％以上の
濃度では十分に紙料を分散することができず、−また濃
度が上った時に粒状の強い紙料の塊り（フロック）が残
るという問題点を解決しようとするものである。
濃度では十分に紙料を分散することができず、−また濃
度が上った時に粒状の強い紙料の塊り（フロック）が残
るという問題点を解決しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
このため本発明は、紙料流路の流れの直角方向に伸びる
複数の拡大流路部、同流路部の流れに従って徐々に流路
厚みが増大した部分に接続された平行流路、同平行流路
に続き流路巾が急−激に絞られた絞り流路部を備え、同
絞り流路部から次の拡大流路部に至るよう、これが繰り
返えされて配置されており、かつ流路厚みの拡がり部角
度は後流側が順次小さくなるように構成してなるもので
、これを問題点解決のための手段とするものである。
複数の拡大流路部、同流路部の流れに従って徐々に流路
厚みが増大した部分に接続された平行流路、同平行流路
に続き流路巾が急−激に絞られた絞り流路部を備え、同
絞り流路部から次の拡大流路部に至るよう、これが繰り
返えされて配置されており、かつ流路厚みの拡がり部角
度は後流側が順次小さくなるように構成してなるもので
、これを問題点解決のための手段とするものである。
（作用）
量的にほぼ均一化されて供給されてきた流路の紙料は、
拡大流路部で斜面に沿って流れ、拡大流路部での剪断応
力により紙料分散が効果的に行なわれ、かつ拡がり角度
を順次小さくしたことによって、剥離流れにより生ずる
逆流或いは渦流を有効に利用できる。
拡大流路部で斜面に沿って流れ、拡大流路部での剪断応
力により紙料分散が効果的に行なわれ、かつ拡がり角度
を順次小さくしたことによって、剥離流れにより生ずる
逆流或いは渦流を有効に利用できる。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面について説明すると、第１図
〜第４図は本発明の実施例を示す。先ず第１図において
紙料は図面における紙面に垂直な方向よりヘッドボ・ノ
クスのへラダ１に流入し、多数の管状流路２によりヘン
ドボソクスの縦方向（流れ方向）に均等に分配される。
〜第４図は本発明の実施例を示す。先ず第１図において
紙料は図面における紙面に垂直な方向よりヘッドボ・ノ
クスのへラダ１に流入し、多数の管状流路２によりヘン
ドボソクスの縦方向（流れ方向）に均等に分配される。
管状流路２の出口にはほぼ直角に扇形流路３が設けられ
ており、紙料は放射状に噴き出すと同時に、両隣りの管
状流路から噴き出した同様の流れと衝突、合流する。
ており、紙料は放射状に噴き出すと同時に、両隣りの管
状流路から噴き出した同様の流れと衝突、合流する。
合流した直後の流れは非常に乱れの強い状態であるが、
これを狭い流路４に導いて整流、安定化する。このよう
にしてできた２つの流れを更に９０〜１８０°で衝突、
合流させ、上壁１２及び下壁１３によりはさまれた流路
５の１つの流れとする。
これを狭い流路４に導いて整流、安定化する。このよう
にしてできた２つの流れを更に９０〜１８０°で衝突、
合流させ、上壁１２及び下壁１３によりはさまれた流路
５の１つの流れとする。
このときの流路４の厚みは、少なくとも合流流路５の厚
みの％かそれ以下として、２つの流れを衝突、混合させ
るようにすることが望ましい。
みの％かそれ以下として、２つの流れを衝突、混合させ
るようにすることが望ましい。
流路５の後流には、流れの直角方向に伸びる複数の拡大
流路部７−１、？ −２−−−−−−一があり、夫々流
れに従って徐々に流路厚みが増大した後平行流路８−１
．８−２−−−−−−−となり、再び流路巾が急激に絞
られた絞り流路部９−１．９−２−・−となる。
流路部７−１、？ −２−−−−−−一があり、夫々流
れに従って徐々に流路厚みが増大した後平行流路８−１
．８−２−−−−−−−となり、再び流路巾が急激に絞
られた絞り流路部９−１．９−２−・−となる。
そしてこの各絞り流路部から夫々の次の拡大流路部に至
り、これが繰り返えされるよう配置されており、流路厚
みの拡がり部角度α−１、α−２・−−は後流側が順次
小さくなるように構成された流路となっている。
り、これが繰り返えされるよう配置されており、流路厚
みの拡がり部角度α−１、α−２・−−は後流側が順次
小さくなるように構成された流路となっている。
さて流路５で合流した紙料は、流路面積広大部人口６−
１に導かれる。拡大流路部７−１は、入口部６−１より
流れ方向に対し片面または両面が拡がり傾斜をもった壁
により成る拡がり流れ部であり、第１図の７−１．７−
２は両側に拡げたものを示している。
１に導かれる。拡大流路部７−１は、入口部６−１より
流れ方向に対し片面または両面が拡がり傾斜をもった壁
により成る拡がり流れ部であり、第１図の７−１．７−
２は両側に拡げたものを示している。
所定の厚みまで拡がった流路は一度平行流路８−１とな
り、拡大流路部７−１の作用を受けた紙料を整流、均一
化する。均一化された流れは絞り流路部９−１で急激に
絞り込まれて再び高速流となり、次の拡大流路部７−２
の入口部６−２に至り、繰り返し同様の作用をうけるよ
うになっている。また繰り返しの回数は、処理する紙料
の種類や濃度等により経験的に決められる。
り、拡大流路部７−１の作用を受けた紙料を整流、均一
化する。均一化された流れは絞り流路部９−１で急激に
絞り込まれて再び高速流となり、次の拡大流路部７−２
の入口部６−２に至り、繰り返し同様の作用をうけるよ
うになっている。また繰り返しの回数は、処理する紙料
の種類や濃度等により経験的に決められる。
一方拡がり部の角度α−１、α−２−・−・−・は４５
゜程度から順次小さくして行き、最後は少なくとも１０
°以下とすることが望ましいが、この角度は拡がり部の
長さによっても加減する。また絞り角度βは特に重要で
はなく、９０°〜１２０°で良い。このようにして拡大
流路により高度に分散された原料は、そのまま、あるい
はやや流路を拡げた整流部を経てヘッドボックス自身の
噴出部１１より所定の厚みの紙料ジェットとして噴出さ
れる。
゜程度から順次小さくして行き、最後は少なくとも１０
°以下とすることが望ましいが、この角度は拡がり部の
長さによっても加減する。また絞り角度βは特に重要で
はなく、９０°〜１２０°で良い。このようにして拡大
流路により高度に分散された原料は、そのまま、あるい
はやや流路を拡げた整流部を経てヘッドボックス自身の
噴出部１１より所定の厚みの紙料ジェットとして噴出さ
れる。
なお、噴出部１１の開度は第５図の例では、１４に示す
くびれ部の曲がりにより調整できる機構となっているが
、この部分をヒンジ機構としたり、噴出部付近で加減し
たり、或いはその他の方法を用いても差支えない。
くびれ部の曲がりにより調整できる機構となっているが
、この部分をヒンジ機構としたり、噴出部付近で加減し
たり、或いはその他の方法を用いても差支えない。
次に以上の如（構成された実施例について作用を説明す
ると、量的にほぼ均一化されて供給されてきた流路５、
または拡大部人口６の紙料は、拡大流路部７−１、？
−２−−−−−−−で傾斜面に沿って流れよう−とする
。この時紙料は拡大流路の距離が短く、拡がり角度も小
さい場合は放射状に均等に流れて減速するが、拡がりが
大きくなるに従い、境界層内の流れが圧力勾配に打ち勝
てな（なって流れの壁面からの剥離が生じ、拡がりの増
加とともに流れの片側、そして両側に逆流の渦を生じる
ようになる。
ると、量的にほぼ均一化されて供給されてきた流路５、
または拡大部人口６の紙料は、拡大流路部７−１、？
−２−−−−−−−で傾斜面に沿って流れよう−とする
。この時紙料は拡大流路の距離が短く、拡がり角度も小
さい場合は放射状に均等に流れて減速するが、拡がりが
大きくなるに従い、境界層内の流れが圧力勾配に打ち勝
てな（なって流れの壁面からの剥離が生じ、拡がりの増
加とともに流れの片側、そして両側に逆流の渦を生じる
ようになる。
このような拡大流れは、同じような形状で逆向きに流れ
を絞って噴出する場合と比べて、壁面に与える影響ある
いは流体自身の剪断応力は非常に大きい。本発明ではこ
の拡大流路部での剪断応力を効果的に紙料分散に役立て
ようとするものである。
を絞って噴出する場合と比べて、壁面に与える影響ある
いは流体自身の剪断応力は非常に大きい。本発明ではこ
の拡大流路部での剪断応力を効果的に紙料分散に役立て
ようとするものである。
そこで分散流路を複数の拡大流路により形成し、初期の
角度は２０〜３０’として順次小さくし、剥離流れによ
り生ずる逆流あるいは渦流を利用し、通常の分散手段と
して用いられる薄い流路を流す方法、オリフィス式に噴
出する方法、あるいは管内の壁面摩擦やその出口の渦に
よる方法等に匹敵する分散効果を持たせて、比較的大き
なスケールの紙料の塊りを分解し、更にこの作用を累積
するようにしである。
角度は２０〜３０’として順次小さくし、剥離流れによ
り生ずる逆流あるいは渦流を利用し、通常の分散手段と
して用いられる薄い流路を流す方法、オリフィス式に噴
出する方法、あるいは管内の壁面摩擦やその出口の渦に
よる方法等に匹敵する分散効果を持たせて、比較的大き
なスケールの紙料の塊りを分解し、更にこの作用を累積
するようにしである。
しかし渦を利用することは、逆に渦のスケールに応じた
新たな紙料の集合体を生む可能性があるため、後続の順
次狭くなる拡大流路の角度は最終的には殆ど渦の発生の
見られない３〜５°、あるいはそれ以下の拡がり角まで
小さくしである。
新たな紙料の集合体を生む可能性があるため、後続の順
次狭くなる拡大流路の角度は最終的には殆ど渦の発生の
見られない３〜５°、あるいはそれ以下の拡がり角まで
小さくしである。
ここで拡がり角度を小さくして渦の発生を順次極部的な
ものとして抑えこんでいくことは、分散が進むにつれて
大きな紙料の塊りにのみ有効な渦の発生によるエネルギ
ーの消費を抑え、流体自身の剪断応力を限界まで高め維
持することになり、細分化されて微細化した紙料の塊り
に対しては非常に強い分解作用となると同時に、流れの
面から見れば比較的穏やかな状態として保つことができ
る利点があり、噴出ジェットの整流、安定化の面におい
ても大きな利点をもたらす。
ものとして抑えこんでいくことは、分散が進むにつれて
大きな紙料の塊りにのみ有効な渦の発生によるエネルギ
ーの消費を抑え、流体自身の剪断応力を限界まで高め維
持することになり、細分化されて微細化した紙料の塊り
に対しては非常に強い分解作用となると同時に、流れの
面から見れば比較的穏やかな状態として保つことができ
る利点があり、噴出ジェットの整流、安定化の面におい
ても大きな利点をもたらす。
このようにして得られた噴出ジエ”）トでは、従来渦を
主体としているためと考えられる高濃度紙料処理時に見
られる粒状の強い紙料の塊りを大巾に減少させることが
でき、高度の分散効果を得ることができる。
主体としているためと考えられる高濃度紙料処理時に見
られる粒状の強い紙料の塊りを大巾に減少させることが
でき、高度の分散効果を得ることができる。
次に第３図の実施例について説明すると、原料はヘッダ
２０に、紙面に垂直な方向より流入し、複数列の多数の
段階的円錐状流路２１を有する分配装置により機械の巾
方向に均等に分配されるようになっている。円錐状流路
の出口には菱形の整流体２３が機械の巾方向に伸びてお
り、円錐状流路から流れ出た紙料流束を中方向に拡がら
せ、同じ列の隣り同士の同様な流れと合流させ、各々１
つの流れ２４．２５を形成させる。またそれぞれの流れ
は前述の例と同じように拡大流路２６．２６ａ−・・−
・−２９，２９ａで分散化作用を受けた上で、合流部３
０で１つの紙料流となり、整流部３１を経て噴出口３２
より紙料ジェットとして噴出される。
２０に、紙面に垂直な方向より流入し、複数列の多数の
段階的円錐状流路２１を有する分配装置により機械の巾
方向に均等に分配されるようになっている。円錐状流路
の出口には菱形の整流体２３が機械の巾方向に伸びてお
り、円錐状流路から流れ出た紙料流束を中方向に拡がら
せ、同じ列の隣り同士の同様な流れと合流させ、各々１
つの流れ２４．２５を形成させる。またそれぞれの流れ
は前述の例と同じように拡大流路２６．２６ａ−・・−
・−２９，２９ａで分散化作用を受けた上で、合流部３
０で１つの紙料流となり、整流部３１を経て噴出口３２
より紙料ジェットとして噴出される。
（発明の効果）
以上詳細に説明した如く本発明は構成されているので、
流れに対して垂直な方向の流体剪断力を利用することに
なり、特に高濃度紙料に対して高い分散効果を持たせる
ことができる。また拡大部通過毎に流速を落し、淀みの
過程を持たせることができ、中方向のプロファイルが向
上する。しかも構造が簡単となって小型化できると共に
、多層化された流路の構成要素としても応用でき、高濃
度紙料の処理のみでなく、大流量を処理しなければなら
ない低濃度紙料のヘッドボックスとしても利用でき、高
度の分散性能を発揮することができる。
流れに対して垂直な方向の流体剪断力を利用することに
なり、特に高濃度紙料に対して高い分散効果を持たせる
ことができる。また拡大部通過毎に流速を落し、淀みの
過程を持たせることができ、中方向のプロファイルが向
上する。しかも構造が簡単となって小型化できると共に
、多層化された流路の構成要素としても応用でき、高濃
度紙料の処理のみでなく、大流量を処理しなければなら
ない低濃度紙料のヘッドボックスとしても利用でき、高
度の分散性能を発揮することができる。
第１図は本発明の実施例を示すヘッドボックスの側断面
図、第２図は第１図の２−２断面図、第３図は他の実施
例を示すヘッドボックスの側断面図、第４図は第３図の
Ｙ−Ｙ断面図、第５図は従来のヘッドボックスの側断面
図、第６図及び第７図は夫々従来のヘッドボックスにお
ける流路形状を示す側断面図である。 図の主要部分の説明 ５・・−流路 ６−１．６−２−・・入口部 ７−１．７−２−−・拡大流路部 ８−ｈ８−２−平行流路
図、第２図は第１図の２−２断面図、第３図は他の実施
例を示すヘッドボックスの側断面図、第４図は第３図の
Ｙ−Ｙ断面図、第５図は従来のヘッドボックスの側断面
図、第６図及び第７図は夫々従来のヘッドボックスにお
ける流路形状を示す側断面図である。 図の主要部分の説明 ５・・−流路 ６−１．６−２−・・入口部 ７−１．７−２−−・拡大流路部 ８−ｈ８−２−平行流路
Claims (1)
- 紙料流路の流れの直角方向に伸びる複数の拡大流路部
、同流路部の流れに従って徐々に流路厚みが増大した部
分に接続された平行流路、同平行流路に続き流路巾が急
激に絞られた絞り流路部を備え、同絞り流路部から次の
拡大流路部に至るよう、これが繰り返えされて配置され
ており、かつ流路厚みの拡がり部角度は後流側が順次小
さくなるように構成されていることを特徴とするヘッド
ボックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11837385A JPS61282494A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ヘツドボツクス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11837385A JPS61282494A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ヘツドボツクス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61282494A true JPS61282494A (ja) | 1986-12-12 |
Family
ID=14735092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11837385A Pending JPS61282494A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | ヘツドボツクス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61282494A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5789694A (en) * | 1980-11-20 | 1982-06-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Headbox of papermaking machine |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11837385A patent/JPS61282494A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5789694A (en) * | 1980-11-20 | 1982-06-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Headbox of papermaking machine |
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