DE1561686B

DE1561686B - Outlet nozzle of a headbox for paper machines

Info

Publication number: DE1561686B
Authority: DE
Inventors: James Alexander Pucklechurch Attwood Brian William Hanham Bristol Higgins (Großbritannien)
Original assignee: St Annes Board Mill Co Ltd, Bristol (Großbritannien)

Description

1 21 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auslaufdüse nur eine verhältnismäßig kurze Länge zu bekommen,The invention relates to an outlet nozzle only having a relatively short length,

eines Stoffauflaufes für Papiermaschinen mit einer so daß die schnelle Strömung des Stoffes mit dena headbox for paper machines with a so that the fast flow of the stock with the

hierin angeordneten, umschlossenen Ausdehnungs- in der Kammer erzeugten Wirbeln darin aufrecht-enclosed expansion- vortices generated in the chamber arranged therein upright-

kammer und einer in die Kammer hineinreichenden erhalten und die Vergleichmäßigung des Stoffeschamber and one reaching into the chamber and the equalization of the substance

Prallplatte mit geschlossener Oberfläche. 5 begünstigt wird.Impact plate with closed surface. 5 is favored.

Bei bekannten Auslaufdüsen eines Stoffauflaufes Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll die dieser Art verengt sich die Ausdehnungskammer Prallplatte gegen die am Stoffeintritt liegende Wand nach einer anfänglichen Vergrößerung allmählich in geneigt sein, so daß sich durch dauernde Quergekrümmter Form, und in der Nähe des verengten Schnittsveränderungen in den Kammerabteilungen Endes der Ausdehnungskammer ist ein über die io sehr starke Wirbel ergeben, die ein gutes Entflocken ganze Breite der Kammer reichendes perforiertes zur Folge haben.In known outlet nozzles of a headbox. According to a development of the invention, the In this way, the expansion chamber of the baffle plate narrows against the wall at the substance inlet after an initial enlargement gradually be inclined in, so that by permanent transversely curved shape, and in the vicinity of the narrowed sectional changes in the chamber compartments At the end of the expansion chamber there is a very strong vortex that allows good deflocculation Entire width of the chamber reaching perforated result.

Rohr vorgesehen, wodurch der Querschnitt plötzlich Auf der Zeichnung ist die Erfindung in Anwen- und stark verkleinert wird. Da der Stoff in dem sich dung auf eine Pappenherstellungsmaschine als Ausallmählich verengenden Kammerteil von größerer führungsbeispiel dargestellt.Tube provided, whereby the cross-section suddenly. and is greatly reduced in size. Because the fabric in the dung on a cardboard-making machine as a gradual narrowing chamber part shown by larger management example.

Länge gleichmäßig ohne besondere Wirbelbildung 15 Fig. 1 zeigt einen Teil der Maschine mit einem fließt und das perforierte Rohr mit gleichem Quer- Stoffauflauf gemäß der vorliegenden Erfindung;
schnitt über die ganze Breite des Endes der Kammer F i g. 2 ist eine Draufsicht auf F i g. 1;
reicht und dadurch die Kammerverengung über die F i g. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform ganze Breite der Kammer gleich ist, wird die Strö- der Auslaufdüse in Seitenansicht,
mung nur stark verzögert, ohne daß eine nennens- 20 In F i g. 1 ist die zweite Schichtstufe einer Papierwerte Wirbelung dadurch erreicht wird. Dadurch maschine bei Herstellung von Pappe dargestellt. Das gelingt es nicht, den Stoff durch Wirbelung zu ver- Maschinensieb 10, welches eine entwässerte Bahn gleichmäßigen und zu entflocken. Dieses wird auch von der ersten Schichtstufe herangeführt, läuft über nicht durch die sich anschließende Düse erreicht, Registerwalzen 11 und 12. der zweiten Schichtstufe, welche sich ebenfalls über die ganze Breite der 25 Ein Obersieb 13 der zweiten Schichtstufe läuft um Maschine wohl etwas stärker, aber trotzdem nur eine Formwalze 15 über der Walze 12 und auf das langsam verengt. Maschensieb 10. Die Siebe zwischen den Walzen 11 Length evenly without special vortex formation 15 Fig. 1 shows part of the machine with a flow and the perforated tube with the same cross headbox according to the present invention;
cut across the entire width of the end of the chamber F i g. Figure 2 is a top plan view of Figure 2. 1;
extends and thereby the chamber constriction over the F i g. 3 shows a modified embodiment, the entire width of the chamber is the same, the Strö- der outlet nozzle in side view,
mation is only greatly delayed, without a noticeable 20 In F i g. 1 is the second layer level of a paper value vortex is achieved thereby. As a result, machine shown in the manufacture of cardboard. This does not succeed in swirling the material into machine sieve 10, which evenly and deflocculates a dewatered web. This is also brought in from the first layer stage, does not run through the adjoining nozzle, register rollers 11 and 12 of the second layer stage, which also extends over the entire width of the 25 An upper wire 13 of the second layer stage is probably a bit stronger around the machine, but still only a forming roller 15 over the roller 12 and slowly narrowed to it. Mesh screen 10. The screens between the rollers 11

Bei einem weiterhin bekannten Stoffauflauf dieser und 12 begrenzen einen zusammenlaufenden Spalt Art wird die Ausdehnungskammer von einer Mehr- 20, innerhalb welchem der Stoff zur Bildung der zahl von ineinander übergehenden, gebogenen und 3° zweiten Bahnschicht anfänglich entwässert wird,
sich allmählich verengenden Teilen gebildet, wobei Der Stoff wird in den Spalt 20 von einem Stoffaufdie Austrittsöffnungen der sich verengenden Teile in lauf 130 zugeführt. Dieser Stoffauflauf enthält einen erweiterte Kammerteile einmünden, so daß sich an etwa parallel zum Stoffauflaufbehälter 132 verlaudiesen Stellen infolge plötzlicher Ausdehnung Wirbe- fenden Zuführungsbehälter 131 von sich verkleinernlungen ergeben, die aber dann durch die sich an- 35 dem Querschnitt in Flußrichtung. Durch diesen Beschließenden, sich allmählich verengenden Teile hälter gepumpter Stoff wird dem Behälter 132 durch wieder vergleichmäßigt werden, so daß sich in diesen eine Mehrzahl von quer über der Maschine im Abanschließenden Teilen Flocken bilden können. Die stand angeordneten Führungen zugeführt, von denen sich an diese Ausdehnungskammer anschließende nur eine Führung 133 dargestellt ist. Der Stoff inner-Auslaufdüse hat eine verhältnismäßig große Länge 4° halb des Behälters 132 fließt nach unten durch eine und verjüngt sich sehr allmählich, so daß sich dort Mehrzahl von Rohren 134 mit verhältnismäßig enger keine Wirbel bilden und vorher erzeugte Wirbel Bohrung in eine Ausdehnungskammer 135. Der Ausunterdrückt und vergleichmäßigt werden. Diese Aus- laß von der Ausdehnungskammer ist der Einlaß zu laufdüse mit Ausdehnungskammer hat eine große der Auslaufdüse 136, durch welche der Stoff zu dem Baulänge, so daß dadurch die Maschine erheblich 45 zusammenlaufenden Spalt 20 fließt,
verlängert und eine Flockenbildung begünstigt wird. Die Rohre 134 von enger Bohrung sind in zweiIn a further known headbox of this type and 12 delimit a converging gap type, the expansion chamber of a multiple 20, within which the material is initially dewatered to form the number of merging, curved and 3 ° second web layer,
gradually narrowing parts are formed, whereby the material is fed into the gap 20 from a material onto the outlet openings of the narrowing parts in passage 130. This headbox contains a widened chamber part opening out, so that at approximately parallel to the headbox 132 these points, due to sudden expansion, result in whirling feed tanks 131 being reduced in size, which are then reduced in size by the cross-section in the direction of flow. By this final, gradually narrowing parts container pumped material will be leveled again by the container 132 , so that in these a plurality of parts across the machine in the subsequent parts can flake. The stand is supplied to arranged guides, of which only one guide 133 is shown following this expansion chamber. The substance inner outlet nozzle has a relatively large length 4 ° half of the container 132 flows down through a and tapers very gradually, so that there are a plurality of tubes 134 with relatively narrower no eddies and previously generated vortices bore into an expansion chamber 135 . The Ausunterdrückt and uniform. This outlet from the expansion chamber is the inlet to the running nozzle with the expansion chamber has a large outlet nozzle 136 through which the material flows to the overall length so that the machine flows considerably 45 converging gap 20,
extended and flake formation is favored. The narrow bore tubes 134 are in two

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen übereinander liegenden Reihen von Rohren 134 ο The invention is based on the object of a row of tubes 134 o

Stoffauflauf mit möglichst kurzer Baulänge und ein- und 134 b angeordnet, wobei die Rohre jeder ReiheHeadbox with the shortest possible length and one and 134 b arranged, with the tubes of each row

wandfreier Verwirbelung und Entflockung des Stoffes in einer Ebene liegen und untereinander parallel undwall-free swirling and deflocculation of the material lie in one plane and parallel to each other and

zu schaffen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch 50 zu denen der anderen Reihe schräg verlaufen, so daßto accomplish. This will run obliquely according to the invention thereby 50 to those of the other row, so that

erreicht, daß die Ausdehnungskammer — von der sich die Rohre der beiden Reihen überkreuzen, wiereaches that the expansion chamber - from which the tubes of the two rows cross, like

Seite gesehen — einen viereckigen Querschnitt auf- aus F i g. 5 zu ersehen ist. Bei dieser RohranordnungSeen from the side - a quadrangular cross-section from FIG. 5 can be seen. With this pipe arrangement

weist, die eben ausgebildete Prallplatte von der wird in der Ausdehnungskammer 135 ein Stoffquer-has, the flat baffle plate of which is a fabric cross in the expansion chamber 135

zwischen den beiden Seitenwänden befindlichen fluß erreicht, welcher eine Wirbelung erzeugt undReached between the two side walls located flow, which creates a vortex and

Bodenplatte nach oben ragt und die Eintrittsöffnung 55 sämtliche Unregelmäßigkeiten in der StoffviskositätBase plate protrudes upwards and the inlet opening 55 all irregularities in the material viscosity

in die Kammer gegen den unteren: Teil der Prall- über die ganze Breite der Maschine beseitigt. Da-into the chamber against the lower: part of the rebound is eliminated across the entire width of the machine. There-

platte gerichtet ist. Durch die ständige Änderung der durch werden Verdickungen und Verklumpungen implate is directed. Due to the constant change in the thickening and clumping in the

Flußrichtung des Stoffes wird auf kleinem Raum eine Stoff vermieden, und es wird eine gleichmäßige Pap-Flow direction of the fabric is avoided in a small space, and it is a uniform paper

starke Wirbelung und damit Entflockung erzielt, pendichte erreicht.strong turbulence and thus deflocculation achieved, pend density achieved.

wobei also die Ausdehnungskammer sehr kleine Ab- 60 Die Ausdehnungskammer 135 weist — von der messungen hat. Dadurch, daß ferner die Eintritts- Seite gesehen — einen viereckigen Querschnitt auf, Öffnung der Zuführungsrohre für den Stoff in die die Rohre 134 treten in die eine Seitenwand 135 c Kammer gegen den unteren Teil der Prallplatte ein, und die Auslaufdüse 136 geht von der gegengerichtet ist, wird die Kammer in ihrer gesamten überliegenden Wand 135 d ab. Die Gesamtquer-Ausdehnung zur Ausbildung der Wirbelung benutzt, 65 schnitte der Einlaß- und Auslaßöffnungen sind klei- und es gibt keine Teile, in denen sich der Stoff ner als der Querschnitt der Kammer 135 am Einlaß absetzen und verflocken kann. Die sich an die Aus- und Auslaß, wie aus F i g. 1 zu ersehen ist. Zwischen dehnungskammer anschließende Auslaufdüse braucht diesen Wänden 135 c und 135 d und parallel dazuSo with the expansion chamber very small waste 60 The expansion chamber 135 has - from measurements has. Characterized in that, viewed further, the inlet side - a quadrangular cross-section, the opening of the supply pipes for the substance in which the tubes 134 contact the one side wall 135 c chamber against the lower part of the baffle plate, and the outlet nozzle 136 passes from the mated is, the chamber is in its entire overlying wall 135 d from. The total transverse expansion used to form the vortex, 65 sections of the inlet and outlet openings are small and there are no parts in which the substance can settle and floss ner than the cross section of the chamber 135 at the inlet. Which are connected to the outlet and outlet, as shown in FIG. 1 can be seen. The outlet nozzle connected between the expansion chamber needs these walls 135 c and 135 d and parallel to them

ist eine Prallplatte 144 vorgesehen. Die Prallplatte 144 ist so angeordnet, daß der in die Kammer 135 aus den Rohren 134 eintretende, schnell strömende Stoff auf die Prallplatte auftrifft, sich dadurch verteilt und ausdehnt und aufgelockert wird. In der dadurch erzeugten Wirbelung tritt ein ausreichendes Mischen und Entflocken des Stoffes ein.a baffle plate 144 is provided. The baffle plate 144 is arranged so that the rapidly flowing substance entering the chamber 135 from the tubes 134 impinges on the baffle plate, thereby spreading and expanding and loosening it. Sufficient mixing and deflocculation of the substance occurs in the vortex generated as a result.

Da die Ausdehnungskammer 135 vollkommen umschlossen ist, verläßt der Stoff die Kammer sofort über den verhältnismäßig engen Ausgang, welcher gleichzeitig den Eingang zu der Auslaufdüse 136 bildet.Since the expansion chamber 135 is completely enclosed, the substance leaves the chamber immediately via the relatively narrow exit, which at the same time forms the entrance to the outlet nozzle 136 .

Die Auslaufdüse 136 wird von konvergierenden Platten 140,141 gebildet, welche nicht eine Herabsetzung der Geschwindigkeit des schnellfließenden Stoffes verursachen, sondern ihn als einen schnellströmenden Strahl von homogener, fein verteilter, miteinander verfilzter, entflockter Fasersuspension in den konvergierenden Spalt 20 der Pappenherstellungsmaschine ausstoßen. Die Platten 140,141 sind zur Veränderung der Größe und Anordnung der Auslaufdüse 136 gegeneinander einstellbar.The outlet nozzle 136 is formed by converging plates 140, 141 , which do not cause a reduction in the speed of the fast-flowing material, but eject it as a fast-flowing jet of homogeneous, finely distributed, matted, deflocculated fiber suspension into the converging gap 20 of the cardboard-making machine. The plates 140, 141 can be adjusted relative to one another in order to change the size and arrangement of the outlet nozzle 136.

Wenn der Stoff über die Prallplatte 144 und aus dem Austritt aus der Ausdehnungskammer 135 herausfließt, kann eine Stauung hinter der Prallplatte 144 vorkommen. Solche Stauung kann ein Wiederverklumpen zur Folge haben und muß vermieden werden. Sie wird weitestgehend dadurch vermieden, daß die Rohre 134 zur Ausdehnungskammer 135 schräg nach unten verlaufen und ihre EintrittsöffnungenWhen the substance flows over the baffle 144 and out of the exit from the expansion chamber 135 , a stagnation behind the baffle 144 may occur. Such stagnation can result in re-clumping and must be avoided. It is largely avoided in that the tubes 134 to the expansion chamber 135 and their inlet openings run obliquely downward

134 c in die Kammer gegen den unteren Teil der Prallplatte 144 gerichtet sind. 134 c are directed into the chamber against the lower part of the baffle plate 144 .

Eine bevorzugte Ausführungsform, welche Stauungen mit Sicherheit verhindert, ist in F i g. 3 dargestellt. Die Prallplatte 144 α ist gegen die am Stoffeintritt liegende Wand 135 c der Kammer 135 geneigt und bildet Kammerabteilungen 135 α undA preferred embodiment which reliably prevents congestion is shown in FIG. 3 shown. The baffle plate 144 α is inclined against the wall 135 c of the chamber 135 located at the substance inlet and forms chamber departments 135 and α

135 b von konvergierendem Querschnitt, wobei die Durchtrittsöffnung 142 zwischen Prallplatte 144 a und der Abdeckwand 135 e der Kammer 135 kleiner als der in Strömungsrichtung liegende Querschnitt jeder der durch die Prallplatte begrenzten Abteilung der Kammer ist. Somit dehnt sich der in die Kammer 135 b of converging cross section, the passage opening 142 between the baffle plate 144 a and the cover wall 135 e of the chamber 135 being smaller than the cross section in the direction of flow of each of the compartment of the chamber bounded by the baffle plate. Thus it expands into the chamber

135 eintretende Stoff in der Kammerabteilung 135 a plötzlich aus und fließt dann durch die Kammerabteilung 135 b auf einer konvergierenden/divergierenden Flußbahn, bevor er durch die Auslaufdüse 135 substance entering chamber division 135 a suddenly and then flows through chamber division 135 b on a converging / diverging flow path before passing through the outlet nozzle

136 austritt. Dieser konvergierende/divergierende Fluß unterstützt weiterhin das Entstehen einer Wirbelung und hält somit ein Mischen und Entflocken aufrecht oder erhöht es sogar noch. Zusätzlich wird noch eine Stauung an der Prallplatte 144 α vermieden. 136 exits. This converging / diverging flow continues to assist in the creation of a vortex and thus maintains or even increases mixing and deflocculation. In addition, a jam on the baffle plate 144 α is avoided.

Um eine Stauung in den Ecken der rechteckigen Kammer 135 zu vermeiden, kann diese unter Verwendung von Einsätzen oder durch eine entsprechende Formung abgerundet werden.In order to avoid congestion in the corners of the rectangular chamber 135 , this can be rounded using inserts or by appropriate shaping.

Die relativen Größenabmessungen des dargestellten Stoffauflaufes sollen für jede Maschinenbreite beibehalten werden. Im allgemeinen beträgt bei Konsistenzen von 1,0 ⁰Zo bis 2,0 % Feststoffanteil des Stoffes die Auslaufdüsenlänge 15 cm, ihre Tiefe am Einlaß 1,25 cm und am Auslaß 1,25 oder 0,6 cm. Die Ausdehnungskammer soll eine Größe von 10 cm hoch X 7,5 cm lang haben. Ungefähr 7 Rohre 134 sollen pro 50 cm Maschinenbreite vorhanden sein, wobei jedes Rohr einen inneren Durchmesser von 2,5 cm hat. Somit beträgt das Einlaß- und Auslaßverhältnis der Kammer 2:1. Versuche zeigen, daß dieses Verhältnis in der Größenordnung von 0,4:1 bis 4:1 für gute Ergebnisse liegen kann.The relative size dimensions of the headbox shown should be retained for each machine width. In general, at consistencies of 1.0 Zo ⁰ to 2.0% solids of the substance the slice length, its depth is 15 cm at the inlet and 1.25 cm cm at the outlet of 1.25 or 0.6. The expansion chamber should have a size of 10 cm high X 7.5 cm long. There should be approximately 7 tubes 134 per 50 cm of machine width, with each tube having an internal diameter of 2.5 cm. Thus the inlet and outlet ratio of the chamber is 2: 1. Tests show that this ratio can be on the order of 0.4: 1 to 4: 1 for good results.

Bei diesen Größenabmessungen kann man sofort ermessen, daß es sich um eine sehr gedrängte Bauart von Stoffauflauf handelt. So kann der Stoffauflauf eine Länge von 60 cm bekommen. Die Vorteile des Stoffauflaufes nach der Erfindung gehen daraus klar hervor.With these dimensions you can immediately see that it is a very compact design is about headbox. So the headbox can have a length of 60 cm. The advantages of the Headbox according to the invention can be seen clearly therefrom.

Diese Stoff auf laufe eignen sich insbesondere für mehrschichtige Papier- und Pappenherstellungsmaschinen, die mit einem Obersieb ausgestattet sind. Auf Grund ihrer gedrängten Ausführungsform nehmen sie sehr wenig Raum ein, und es wird eine beträchtliche Ersparnis an gesamter Maschinenlänge erzielt. Außerdem sind sie einfach einzubauen.These fabric on runners are particularly suitable for multi-layer paper and board making machines equipped with a top wire. Because of their compact design, they take up very little space and it becomes a considerable amount Savings on the entire machine length achieved. They are also easy to install.

Claims

Patent claims:

1. Outlet nozzle of a fabric on it for paper machines with an enclosed therein arranged Expansion chamber and a baffle plate protruding into the chamber with a closed Surface, characterized by the combination of the following features,

a) the expansion chamber (135) has - seen from the side - a square cross-section,

b) the flat baffle plate (144 , 144 a) protrudes upward from the base plate (141) located between the two side walls (135 c, 135 d) ,

c) the inlet opening (134 c) into the chamber (135) is directed towards the lower part of the baffle plate (144,144 α).

2. fabric on the run according to claim 1, characterized in that the baffle plate (144 α) is inclined against the inlet lying on the fabric wall (135 c).

3. Headbox according to claim 1 and 2, characterized in that the expansion chamber (135) is preceded by two rows of tubes (134 a, 134 Z?), The tubes of each row running parallel to one another and obliquely to the tubes of the other row.

1 sheet of drawings