DE19747295A1

DE19747295A1 - Paper=making machine headbox helps sectional control of web formation

Info

Publication number: DE19747295A1
Application number: DE19747295A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Begemann; Alfred Dr Bubik; Wolfgang Ruf; Volker Schmidt-Rohr; Elmer Dr Weisshuhn
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-10-25
Publication date: 1999-01-28
Also published as: DE29713272U1

Abstract

A headbox for a machine producing paper or cardboard comprises: means for influencing the sectional density of the pulp suspension and if necessary the sectional flow volumes and a headbox nozzle (3) with one or two shutters (4.1) in its end region, there being at least one device for adjusting shutter rake angle ( alpha ). Preferably the means are suitable for sectional adjustment of a shutter's angle of rake ( alpha ) and there is at least one device for adjusting how far a shutter projects and the devices are suitable for sectional adjustment of shutter projection (a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Stoffauflauf zur Bildung einer Faserstoffsuspensionsschicht gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und des Anspruches 7.The invention relates to a method and a Headbox to form a Fibrous suspension layer according to the preamble of Claim 1 and claim 7.

Ein Verfahren zur Bildung einer Faserstoffsuspensionsschicht mit einem Stoffauflauf mit sektionaler Stoffdichte-Beeinflussung und Volumenstrom-Beeinflussung ist beispielsweise aus den Patentanmeldungen DE 40 19 593 C2 und EP 0 690 167 A2 bekannt.A process for forming a Fiber suspension layer with a headbox with sectional material density influencing and Volume flow control is for example from the Patent applications DE 40 19 593 C2 and EP 0 690 167 A2 known.

Die DE 40 19 593 beschreibt einen Stoffauflauf und ein Verfahren zur unabhängigen Beeinflussung des Flächengewichts- und Faserorientierungsquerprofils bei der Herstellung einer Papierbahn, wobei dem Stoffauflauf über die Maschinenbreite verteilt, Teilströme mit zwei unterschiedlichen Dichten zugeführt werden und die Dichte der Gesamtstoffsuspension eines Maschinenabschnittes durch die Einstellung der Zuströmverhältnisse der einzelnen Teilströme, unterschiedlicher Dichte, bestimmt wird (Flächengewichts-Querprofilsteuerung) und weiterhin die Querströmungen im Stoffauflauf durch Einstellen der Sektionsströme (Faserorientierungs- Querprofilsteuerung) beeinflußt werden.DE 40 19 593 describes a headbox and a Process for independent influencing of the Basis weight and fiber orientation cross profile at the production of a paper web, the Headbox distributed over the machine width, Partial streams with two different densities are fed and the density of the Total suspension of a machine section through the adjustment of the inflow conditions of the individual Partial flows, different density, is determined (Basis weight cross section control) and further the cross flows in the headbox by adjusting the section currents (fiber orientation Cross profile control) can be influenced.

Ein ähnliches Verfahren und einen ähnlichen Stoffauflauf zeigt die EP 0 690 167 A2. In dieser Patentanmeldung wird in der Zufuhrleitung der Stoffsuspension vom Verteiler zum Stoffauflauf, beziehungsweise den Sektionen des Stoffauflaufes, Flüssigkeit - vorzugsweise Stoffsuspension oder Verdünnungswasser - derart eingedüst, daß ein Impulsaustausch zwischen der Hauptströmung und der Nebenströmung stattfindet und die Summe der Gesamtströme trotz zunehmendem Durchsatz der Nebenströmung gleich bleibt, während die Konzentration des Gesamtstromes der Stoffsuspension verändert wird. So kann über unterschiedliche Zuführung von Verdünnungswasser das Flächengewicht sektionsweise beeinflußt werden und damit das Flächengewichtsquerprofil bestimmt werden.A similar process and a similar one Headbox is shown in EP 0 690 167 A2. In this Patent application is in the feed line of the Stock suspension from distributor to headbox, or the headbox sections, Liquid - preferably stock suspension or Dilution water - injected so that a Exchange of impulses between the main flow and the Secondary flow takes place and the sum of the Total flows despite increasing throughput of Secondary flow remains the same while concentration of the total flow of the stock suspension is changed. So can by different feeding of Dilution water the basis weight in sections be influenced and thus that Basis weight cross-section can be determined.

Andererseits kann auch gemäß dieser Erfindung der Volumenstrom einer Sektion beeinflußt werden, so daß gewünschte Querströmungen im Stoffauflauf eingestellt werden können, beziehungsweise vorhandene Querströmungen kompensiert werden können. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit die Faserorientierung, beziehungsweise das Faserorientierungsquerprofil, einzustellen.On the other hand, according to this invention, the Volume flow of a section can be influenced so that desired cross flows are set in the headbox can be, or existing Cross currents can be compensated. Hereby there is the possibility of fiber orientation, or the fiber orientation cross profile, adjust.

Die beiden obengenannten Verfahren beschreiben gute Möglichkeiten das Faserorientierungsquerprofil, beziehungsweise das Flächengewichtsquerprofil, zu beeinflussen. Es fehlt jedoch bei beiden Verfahren die Möglichkeit die Formation und/oder das Reißlängenverhältnis der entstehenden Papierbahn zu beeinflussen, beziehungsweise die entsprechenden Querprofile hierzu verändern zu können.The above two methods describe good ones Possibilities the fiber orientation cross profile, or the basis weight cross profile, too influence. However, the two processes lack the Possibility of formation and / or that Tear length ratio of the resulting paper web to influence, or the corresponding To be able to change cross profiles for this.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend weiter zu entwickeln, daß zusätzlich eine Möglichkeit zur Beeinflussung des Reißlängenverhältnisses und der Formation der Papierbahn geschaffen wird.It is an object of the invention to provide a method according to the The preamble of claim 1 further develop that additionally a way to Influencing the tear length ratio and the Formation of the paper web is created.

Ebenso ist es Aufgabe der Erfindung zu dem gleichen Zweck einen Stoffauflauf, gemäß des Oberbegriffes des Anspruches 7, weiterzuentwickeln.It is also an object of the invention to do the same Purpose of a headbox, according to the preamble of Claim 7 to develop further.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruches 1 beziehungsweise des Anspruches 7 gelöst.These tasks are characterized by the characteristics of the Claim 1 and claim 7 solved.

Die Erfinder haben folgendes erkannt:
Bisher wurde die Blende dazu genutzt, die Strahldicke des Stoffsuspensionsstrahls einzustellen und damit bei sonst gleichbleibender Stoffsuspensionsdichte auch das Flächengewichtsquerprofil einzustellen. Bei einem Stoffauflauf, der dazu geeignet ist das Flächengewichtsquerprofil und das Faserorientierungsquerprofil über die sektionale Steuerung der Volumenströme und ihrer Dichte einzustellen ist es nun möglich, die Blende für andere Aufgaben heranzuziehen. Da die Blende, in Abhängigkeit ihres Blendenvorstandes und ihres Winkels in Relation zur entsprechenden Düsenober- bzw. Unterseite, am Stoffauflaufdüsenende unterschiedliche Beschleunigungen und unterschiedliche Reibungseffekte in der Stoffsuspension erzeugt, kann durch eine Variation des Blendenvorstandes und/oder des Blendenanstellwinkels das Reißlängenverhältnis und die Formation beeinflußt werden. Die Formation wird im wesentlichen durch unterschiedliche Reibungseffekte und durch bedingte Mikroturbulenzen beeinflußt, während das Reißlängenverhältnis im wesentlichen durch Beschleunigungseffekte und die damit verbundene Ausrichtung der Fasern beeinflußt wird.The inventors recognized the following:
So far, the aperture has been used to adjust the beam thickness of the stock suspension jet and thus also to adjust the basis weight cross-section while maintaining the stock suspension density. With a headbox that is suitable for setting the basis weight cross profile and the fiber orientation cross profile via the sectional control of the volume flows and their density, it is now possible to use the screen for other tasks. Since the orifice, depending on its orifice board and its angle in relation to the corresponding nozzle top or bottom, generates different accelerations and different friction effects in the stock suspension at the headbox nozzle, a variation in the orifice board and / or the orifice angle can influence the tear length ratio and the formation will. The formation is essentially influenced by different friction effects and by conditional microturbulence, while the tear length ratio is essentially influenced by acceleration effects and the associated orientation of the fibers.

Eine Änderung des, durch die Einstellungen an der Blende, Flächengewichtsquerprofils oder des Faserorientierungsquerprofils kann bei einem sektionierten und stoffdichte- und volumenstromgeregeltem Stoffauflauf wieder kompensiert werden. Sektionierte Stoffdichteregelungen und Volumenstromregelungen sind aus diversen Anmeldungen der Patentanmelderin bekannt. Insbesondere wird auf die Anmeldungen DE 37 41 603, DE 40 19 593, DE 43 23 263, DE 44 22 907 und DE 44 37 181 hingewiesen. Der Inhalt dieser Anmeldungen bezüglich der Stoffdichte- und Volumenstrom-Beeinflussung soll zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gehören.A change in the settings on the Aperture, basis weight cross profile or Fiber orientation cross profile can be in one sectioned and density and Volume-controlled headbox compensated again will. Sectioned consistency and Volume flow regulations are from various registrations the patent applicant known. In particular, is on the applications DE 37 41 603, DE 40 19 593, DE 43 23 263, DE 44 22 907 and DE 44 37 181 pointed out. The content of these applications regarding the influence of material density and volume flow should belong to the content of the present application.

Die Größe des Einflusses der Änderung eines Anstellwinkels der Blende und der jeweiligen Größe des Blendenvorstandes auf das Reißlängenverhältnis und die Formation kann nicht exakt vorausgesagt werden. Der Einfluß ist abhängig von der jeweiligen Geometrie des Stoffauflaufes, insbesondere der Düsenform und den Stoffsuspensionseigenschaften, wie zum Beispiel der Holzhaltigkeit. Es besteht eine Kopplung zwischen der Beeinflussung der Formation und der Beeinflussung des Reißlängenverhältnisses, die abhängig von den jeweiligen Eigenschaften des Stoffauflaufes, dessen Geometrie, der Stoffsuspensionsgeschwindigkeit und der Stoffsuspension selbst ist. Hierdurch wird eine Anpassung der Steuerung an den jeweils spezifischen Stoffauflauf im Versuch notwendig. The magnitude of the influence of changing one Angle of attack of the aperture and the respective size of the Aperture board on the tear length ratio and the Formation cannot be predicted exactly. Of the Influence depends on the respective geometry of the Headbox, especially the nozzle shape and the Stock suspension properties, such as the Wood content. There is a coupling between the Influencing the formation and influencing the Tear length ratio, which depends on the respective properties of the headbox, its Geometry, the material suspension speed and the Stock suspension itself is. This will create a Adaptation of the control to the specific one Headbox necessary in the test.

Gemäß dem oben ausgeführten Erfindungsgedanken wird ein Verfahren zur Bildung einer Faserstoffsuspensionsschicht mit einem Stoffauflauf mit sektionaler Stoffdichte-Beeinflussung und gegebenenfalls Volumenstrom-Beeinflussung und einer Düse mit Auslaufspalt und mindestens einer Blende vorgeschlagen, wobei das Flächengewichtsquerprofil über die sektionale Stoffdichte-Beeinflussung eingestellt wird und gegebenenfalls das Faserorientierungsquerprofil über die sektionale Volumenstrom-Beeinflussung eingestellt wird und gemäß dem Erfindungsgedanken, das Reißlängenverhältnis und/oder die Formation durch eine Variation des Blendenvorstandes beeinflußt wird.According to the inventive idea outlined above a process of forming a Fiber suspension layer with a headbox with sectional material density influencing and if necessary volume flow control and one Nozzle with outlet gap and at least one orifice proposed, the basis weight cross profile about the sectional material density influence is set and, if necessary, the Fiber orientation cross profile across the sectional Volume flow control is set and according to the idea of the invention, the tear length ratio and / or the formation by varying the Aperture board is affected.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Blende sektioniert ist, so daß sektionsweise der Blendenvorstand einstellbar ist und damit das Querprofil bezüglich des Reißlängenverhältnisses und/oder der Formation beeinflußt werden kann.It can be advantageous if the screen sectioned is so that the aperture board section by section is adjustable and thus the cross profile with respect to the Tear length ratio and / or the formation can be influenced.

Eine andere alternative Möglichkeit, die auch in Kombination mit dem obengenannten Verfahren angewendet werden kann, besteht darin, den Anstellwinkel der Blende zu verändern, um das Reißlängenverhältnis und/oder die Formation zu beeinflussen. Auch hierbei kann es vorteilhaft sein, die Einstellung des Anstellwinkels sektioniert über die Maschinenbreite einzustellen, so daß wiederum die entsprechenden Querprofile beeinflußbar sind.Another alternative way, which is also in Combination applied with the above procedure can be, is the angle of attack of the Changing the aperture to the tear length ratio and / or to influence the formation. Here too it may be advantageous to stop the Angle of attack sectioned across the machine width adjust so that again the corresponding Cross profiles can be influenced.

Ein besonderer Vorteil dieser Kombination von Einstellung des Blendenvorstandes und des Blendenanstellwinkels liegt darin, daß das Verhältnis der Stärke der Beeinflussung des Reißlängenverhältnisses und der Formation bei einer Änderung des Blendenvorstandes einer anderen Funktion folgt, als bei einer Änderung des Blendenanstellwinkels. Mit einer entsprechenden Kombination dieser Einstellmöglichkeiten wird eine gewünschte Veränderung nur eines der beiden Parameter (Reißlängenverhältnis oder Formation) möglich.A particular advantage of this combination of Attitude of the aperture board and Aperture angle is that the ratio the strength of influencing the Tear length ratio and the formation at one Change of the aperture board of another function follows than when the Aperture angle. With an appropriate A combination of these setting options becomes a desired change only one of the two parameters (Length ratio or formation) possible.

Wird beispielsweise ein Stoffauflauf mit zwei Blenden (Oberseite/Unterseite) eingesetzt, so kann die erste Blende zur Änderung der Formation genutzt werden, wobei die gleichzeitige Änderung des Reißlängenverhältnisses von der gegenüberliegenden Blende kompensiert wird. Entsprechendes gilt in umgekehrter Weise.For example, a headbox with two screens (Top / bottom) used, so the first Aperture to be used to change the formation, the simultaneous change of the Tear length ratio from the opposite Aperture is compensated. The same applies in vice versa.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der obengenannten Verfahren, beziehungsweise eine Möglichkeit zur separaten Nutzung, besteht darin, daß durch die Änderung des Querschnittsverlaufes des Beschleunigungsbereiches - in Strömungsrichtung gesehen - bei gleichzeitiger Beibehaltung der Auslaufspalthöhe, das Verhältnis der geschwindigkeitsabhängigen Reibungseffekte (Formationsbeeinflussung) zu den beschleunigungsabhängigen Effekte (Beeinflussung des Reißlängenverhältnisses) beeinflußt wird.Another advantageous embodiment of the above method, or one Possibility for separate use is that by changing the cross-sectional profile of the Acceleration range - in the direction of flow seen - while maintaining the Outlet gap height, the ratio of speed-dependent friction effects (Influencing the formation) to the acceleration dependent effects (influencing the Tear length ratio) is influenced.

Dies bedeutet, daß der Querschnittsverlauf der Düse derart variabel gestaltet wird, daß beispielsweise durch ein sehr frühes Einschnüren der Düse ein wesentlich längerer Bereich der Ober- und Unterlippe der Düse mit hoher Geschwindigkeit durchfahren wird, wodurch sich eine wesentlich höhere Mikroturbulenz an den Wänden aufbaut und somit eine feinere Formation entsteht.This means that the cross-sectional shape of the nozzle is designed so variable that, for example by constricting the nozzle very early much longer area of the upper and lower lip the nozzle is passed through at high speed, which results in a significantly higher microturbulence builds up the walls and thus a finer formation arises.

Andererseits kann die Düse auch so gestaltet werden, daß der Querschnitt zunächst über einen weiten Bereich groß bleibt, beziehungsweise sich nur geringfügig verkleinert, und erst am Ende der Düse eine starke Kontraktion stattfindet. Dies hat zur Folge, daß einerseits die Effekte durch Wandreibung in den Hintergrund treten, da die Wandreibung bei geringerer Geschwindigkeit reduziert wird, während gegen Ende der Düse eine starke Beschleunigung der Stoffsuspension erzwungen wird, was zu einer erhöhten Ausrichtung der Fasern in der Stoffsuspension führt und damit das Reißlängenverhältnis stark beeinflußt. Auch hierbei treten erfahrungsgemäß negative Einflüsse auf das Flächengewichtsquerprofil und das Faserorientierungsquerprofil auf. Diese können jedoch problemlos über die sektionierte Volumenstrom- und Stoffdichte-Regelung des Stoffauflaufes ausgeglichen werden.On the other hand, the nozzle can also be designed that the cross section initially over a wide range remains large, or only slightly reduced, and only at the end of the nozzle a strong one Contraction takes place. This has the consequence that on the one hand the effects of wall friction in the Background occur because the wall friction is lower Speed is reduced while towards the end of Noisy acceleration of the stock suspension is enforced, resulting in increased targeting of the Fibers in the stock suspension and thus that Tear length ratio greatly influenced. Here too experience has shown negative influences on the Basis weight cross-section and that Fiber orientation cross profile. However, these can without problems via the sectioned volume flow and Compensity regulation of the headbox balanced will.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 und in den nachfolgenden Figurenbeschreibungen dargestellt.Further embodiments of the invention are in the Subclaims to claim 1 and in the following Figure descriptions shown.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and features of the Invention not only in the specified Combination, but also in other combinations or can be used alone without the Leave the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further features and advantages of the invention result preferred from the following description Embodiments with reference to the Drawing.

Fig. 1 Längsschnitt durch den Düsenbereich eines Stoffauflaufes mit einer erfindungsgemäßen Blende. Fig. 1 longitudinal section through the nozzle area of a headbox with an aperture according to the invention.

Fig. 2 Längsschnitt durch den Düsenraum mit zwei erfindungsgemäßen Blenden. Fig. 2 longitudinal section through the nozzle chamber with two screens according to the invention.

Fig. 3 Längsschnitt wie Fig. 1, jedoch mit Gelenken in der Ober- und Unterlippe. Fig. 3 longitudinal section as Fig. 1, but with joints in the upper and lower lip.

Fig. 4 Längsschnitt entsprechend der Fig. 2, jedoch mit Gelenken in Ober- und Unterlippe. Fig. 4 longitudinal section corresponding to FIG. 2, but with joints in the upper and lower lip.

Fig. 5 Stoffauflauf mit flacher Unterlippe und beweglicher Oberlippe. Fig. 5 headbox with a flat lower lip and a movable upper lip.

Fig. 6 Erfindungsgemäßer Stoffauflauf mit Lamelle. Fig. 6 inventive headbox with lamella.

Fig. 7 Stoffauflauf mit symmetrischer Ober- und Unterlippe mit Gelenken und ohne Blende. Fig. 7 headbox with symmetrical upper and lower lip with joints and without an aperture.

Fig. 8 Stoffauflauf ähnlich Fig. 7 mit zusätzlicher Lamelle. Fig. 8 headbox similar to Fig. 7 with additional lamella.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Stoffauflauf 1 mit dem Ende des turbulenzerzeugenden Bereiches 2, der in den Düsenraum 3 übergeht. Der Düsenraum 3 wird begrenzt durch die Unterlippe 3.2 und die Oberlippe 3.1. An der Oberlippe 3.1 befindet sich eine Blende 4.1. Die Blende 4.1 bildet mit der Oberlippe 3.1 einen Anstellwinkel α. Die Blende 4.1 ist in die Pfeilrichtungen 5.1 verschiebbar, beziehungsweise sektionsweise einstellbar. Weiterhin kann die Blende 4.1 in ihrem unteren Bereich durch entsprechende Aktuatoren (zum Beispiel Verstellmotore, Druckkissen oder ähnliches) in Richtung der Pfeile 6.1, in ihrem Anstellwinkel verstellt werden. Diese Verstellung kann auch sektional vorgenommen werden. Fig. 1 shows a longitudinal section through a schematically illustrated headbox 1, with the end of the turbulence generating portion 2 which merges into the nozzle chamber 3. The nozzle space 3 is delimited by the lower lip 3.2 and the upper lip 3.1 . There is an aperture 4.1 on the upper lip 3.1 . The aperture 4.1 forms an angle of attack α with the upper lip 3.1 . The aperture 4.1 is displaceable in the arrow directions 5.1 or adjustable in sections. Furthermore, the aperture 4.1 in its lower region can be adjusted in the direction of the arrows 6.1 by appropriate actuators (for example adjusting motors, pressure pads or the like). This adjustment can also be made in sections.

Zwischen der Unterlippe 3.1 und dem Ende der Blende 4.1 bildet sich ein Düsenauslaufspalt b. Der Blendenvorstand ist mit a bezeichnet. Im erfindungsgemäßen Sinne ist der Stoffauflauf 1 in bekannter Weise sektionsweise stoffdichtegeregelt und/oder auch volumenstromgeregelt, so daß mit Hilfe der Änderung des Blendenanstellwinkels beziehungsweise des Blendenvorstandes die Formation und das Reißlängenverhältnis, unabhängig von dem Flächengewichtsquerprofil und Faserorientierungsquerprofil, eingestellt werden können. Zur besseren Übersicht wurde auf eine Darstellung der sektionierten Stoffdichte- und Volumenstrom-Regelung verzichtet. Dem Fachmann sind diese Varianten der sektionierten Stoffsuspensionszuführung und Regelung/Steuerung beispielsweise aus den, in der Beschreibungseinleitung zitierten, Patentanmeldungen der Anmelderin bekannt.A nozzle outlet gap b is formed between the lower lip 3.1 and the end of the diaphragm 4.1 . The aperture board is marked with a. In the sense of the invention, the headbox 1 is section-wise regulated in a known manner and / or also volume-flow-controlled, so that the formation and the tear length ratio can be set independently of the basis weight cross profile and fiber orientation cross profile with the aid of the change in the aperture angle or the aperture board. For a better overview, the sectioned material density and volume flow control has not been shown. Those skilled in the art are aware of these variants of the sectioned material suspension supply and regulation / control, for example from the applicant's patent applications cited in the introduction to the description.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung der Stoffauflaufdüse, die der Fig. 1 ähnelt, jedoch ist in diesem Beispiel sowohl die Oberlippe 3.1 als auch die Unterlippe 3.2 jeweils mit einer Blende versehen. Beide Blenden 4.1, 4.2 sind bezüglich ihres Blendenüberstandes und ihres Anstellwinkels einstellbar. Für die Einstellungen des Anstellwinkels α, beziehungsweise der sektionierten Einstellung des Anstellwinkels α, können bekannte Techniken, wie Druckpolster oder ähnliches, im vorderen Bereich der Blende eingesetzt werden. FIG. 2 shows an embodiment of the headbox nozzle that is similar to FIG. 1, but in this example both the upper lip 3.1 and the lower lip 3.2 are each provided with an orifice. Both diaphragms 4.1 , 4.2 are adjustable with regard to their diaphragm projection and their angle of attack. Known techniques, such as pressure pads or the like, can be used in the front area of the diaphragm for setting the angle of attack α, or the sectioned setting of the angle of attack α.

Fig. 3 zeigt eine Weiterentwicklung des Stoffauflaufes aus Fig. 1. In diesem Ausführungsbeispiel ist sowohl die, mit einer Blende 4.1 versehene, Oberlippe 3.1 mit zwei Gelenken 8.1 und 8.2 versehen. Die Unterlippe 3.2 verfügt über drei Gelenke 7.1, 7.2 und 7.3. Bei der Oberlippe und der Unterlippe ist das jeweils erste Gelenk unmittelbar am Ende des turbulenzerzeugenden Bereiches angesetzt. Somit kann die Kontraktion der Düse 3, direkt hinter dem Ausgang der Stoffsuspension auf den turbulenzerzeugenden Bereich, eingestellt werden und es kann auf diese Weise ein unterschiedliches Geschwindigkeitsprofil in der Stoffauflaufdüse 3 erzeugt werden. In der durchgehend gezeichneten Variante der Einstellung der Düse wird die Stoffsuspension, zunächst beim Eintritt in den Düsenraum 3, stark beschleunigt, bis zu den beiden Gelenken 8.2 und 7.2. Danach nimmt die Beschleunigung stark ab, während die Stoffsuspension selbst schon eine relativ hohe Geschwindigkeit inne hat, um dann in Bereich der Blende eine letzte Endbeschleunigung zu erhalten. Diese Einstellung der Stoffauflaufdüse führt dazu, daß die Stoffsuspension über einen relativ langen Bereich, beginnend von den Gelenken 8.2 und 7.2, mit hoher Geschwindigkeit an den Wänden der Oberlippe und Unterlippe 3.1, 3.2 der Stoffauflaufdüse vorbeigeführt wird, so daß aufgrund der dadurch vermehrten Reibung eine feiner strukturierte Formation entsteht. FIG. 3 shows a further development of the headbox from FIG. 1. In this exemplary embodiment, both the upper lip 3.1 , which is provided with an aperture 4.1 , is provided with two joints 8.1 and 8.2 . The lower lip 3.2 has three joints 7.1 , 7.2 and 7.3 . In the case of the upper lip and the lower lip, the first joint is located directly at the end of the turbulence-generating area. Thus, the contraction of the nozzle 3, just behind the outlet of the material suspension to the turbulence-generating region can be adjusted and it can be a different speed profile generated in the headbox nozzle 3 in this manner. In the continuously drawn variant of the setting of the nozzle, the material suspension is strongly accelerated, initially when entering the nozzle chamber 3 , up to the two joints 8.2 and 7.2 . After that, the acceleration decreases sharply, while the stock suspension itself has a relatively high speed in order to obtain a final final acceleration in the area of the aperture. This setting of the headbox nozzle means that the stock suspension is passed over the walls of the upper lip and lower lip 3.1 , 3.2 of the headbox nozzle over a relatively long area, starting from the joints 8.2 and 7.2 , at high speed, so that due to the increased friction, a more finely structured formation.

Gepunktet dargestellt ist eine andere Einstellungsmöglichkeit der Oberlippe 3.1 und der Unterlippe 3.2. Mit dieser Einstellung erfährt die Stoffsuspension im ersten Bereich, zwischen den ersten beiden Gelenken, nahezu keinerlei Beschleunigung und wird so über einen relativ weiten Bereich langsam geführt, wodurch erstens ein besseres Abklingen eventueller ungünstiger Turbulenzerscheinungen, aufgrund des Stufensprunges am Austritt des Turbulenzeinsatzes, ermöglicht wird. Weiterhin wird die Stoffsuspension im Endbereich der Düse einer starken Beschleunigung unterworfen, wodurch im wesentlichen das Reißlängenverhältnis aufgrund der beschleunigungsbedingten Ausrichtung der Fasern beeinflußt wird. Hinter dem dritten Gelenk 7.3 der Unterlippe wird die Beschleunigung der Stoffsuspension kurzfristig verringert bis die Stoffsuspension in den Blendenbereich eintritt, wo nochmals eine kurze jedoch starke Beschleunigung für die Stoffsuspension auftritt.Another setting option for the upper lip 3.1 and the lower lip 3.2 is shown in dotted lines. With this setting, the stock suspension in the first area, between the first two joints, experiences almost no acceleration and is thus slowly guided over a relatively wide range, which firstly enables better decay of any unfavorable turbulence phenomena due to the step change at the outlet of the turbulence insert. Furthermore, the stock suspension in the end region of the nozzle is subjected to strong acceleration, which essentially affects the breaking length ratio due to the acceleration-related alignment of the fibers. Behind the third joint 7.3 of the lower lip, the acceleration of the substance suspension is briefly reduced until the substance suspension enters the aperture area, where a brief but strong acceleration for the substance suspension occurs again.

Erfindungsgemäß ist es durch diese Gelenke 8.1, 8.2, 7.1, 7.2, 7.3 auch möglich, den Düsenauslaufspalt b konstant zu halten, während gleichzeitig der Blendenvorstand a durch Einstellung der Blende in Richtung der Pfeile 5.1 und 6.1 verändert wird.According to the invention, these joints 8.1 , 8.2 , 7.1 , 7.2 , 7.3 also make it possible to keep the nozzle outlet gap b constant, while at the same time changing the aperture board a by adjusting the aperture in the direction of arrows 5.1 and 6.1 .

Die Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung des Stoffauflaufes aus Fig. 2. Ebenso wie in der Fig. 3 sind in der Oberlippe 3.1 und der Unterlippe 3.2 zusätzliche Gelenke vorgesehen, die ein Verschwenken der maschinenbreit verlaufenden Sektionen der Ober- und Unterlippe 3.1, 3.2 ermöglichen. In diesem Fall sind in der Oberlippe und in der Unterlippe jeweils zwei Gelenke 8.1, 8.2 und 7.1, 7.2 dargestellt. Mit Hilfe dieser Gelenke kann das Geschwindigkeitsprofil der Stoffsuspension im Düsenraum 3 stark beeinflußt werden und die Formation und das Reißlängenverhältnis zusätzlich zu den Möglichkeiten der Blendenverstellung eingestellt werden. Auch hier besteht die Möglichkeit, bei einer Veränderung der Blendenvorstände a₁, a₂ den Düsenauslaufspalt b konstant zu halten, indem eine Nachkorrektur der Winkel an den Gelenken 8.1, 8.2, 7.1, 7.2 vorgenommen wird. Diese Nachkorrektur kann beispielsweise durch eine entsprechende elektronische Koppelung der Steuerung, der Winkeleinstellungen, der Gelenke in der Ober- und Unterlippe und der Steuerung des Blendenvorstandes realisiert werden. FIG. 4 shows a further development of the headbox from FIG. 2. As in FIG. 3, additional joints are provided in the upper lip 3.1 and the lower lip 3.2 , which enable the machine-wide sections of the upper and lower lip 3.1 , 3.2 to be pivoted . In this case, two joints 8.1 , 8.2 and 7.1 , 7.2 are shown in the upper lip and in the lower lip. With the help of these joints, the speed profile of the stock suspension in the nozzle space 3 can be greatly influenced and the formation and the tear length ratio can be adjusted in addition to the possibilities of adjusting the aperture. Here, too, there is the possibility of keeping the nozzle outlet gap b constant when the orifice boards a ₁ , a ₂ are changed by performing a post-correction of the angles on the joints 8.1 , 8.2 , 7.1 , 7.2 . This post-correction can be implemented, for example, by a corresponding electronic coupling of the control, the angle settings, the joints in the upper and lower lip and the control of the aperture board.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltungsmöglichkeit eines Stoffauflaufes mit einer einzigen Blende 4.1 an der Oberlippe 3.1. Die Unterlippe 3.2 ist feststehend ausgebildet und zeigt in Strahlrichtung. Sie bildet einen Überstand gegenüber der Blende 4.1 in Maschinenrichtung. Wird die Blende 4.1 entsprechend der Richtung 5.1 verschoben, während der Düsenauslaufspalt b konstant bleibt, so ändert die Oberlippe 3.1 gleichzeitig ihren Winkel zur Unterlippe 3.2. Außerdem verschiebt sich geringfügig der Auslaufspalt der Stoffauflaufdüse in und entgegen der Strahlrichtung. Auf diese Weise ist es möglich in der gestrichelt dargestellten Variante die Geschwindigkeit der Stoffsuspension im wesentlichen Bereich der Stoffauflaufdüse zu reduzieren und erst am Ende stark zu beschleunigen. In dem anderen Extrem - der gepunktet dargestellten Ausführungsform - tritt gleich zu Beginn der Stoffauflaufdüse eine starke Beschleunigung der Stoffsuspension ein, während am Ende nur noch eine geringe Nachbeschleunigung im Bereich der Blende stattfindet. Durch die Änderung des Geschwindigkeitsverlaufes und der Beschleunigung kann intensiv Einfluß auf die Formation des Reißlängenverhältnisses des entstehenden Papieres genommen werden. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht möglich, eine über die Maschinenbreite sektionierte Einstellung des Geschwindigkeitsverlaufes vorzunehmen. Allerdings besteht (im Bild nicht dargestellt) die Möglichkeit einer sektionierten Beeinflussung des Anstellwinkels der Blende, so daß auch eine gewisse Möglichkeit zur Beeinflussung des Formations- und/oder Reißlängenverhältnis-Querprofils möglich ist. FIG. 5 shows a possible embodiment of a headbox with a single aperture 4.1 in the upper lip 3.1. The lower lip 3.2 is fixed and points in the direction of the beam. It forms a protrusion from the aperture 4.1 in the machine direction. If the diaphragm 4.1 is shifted in the direction of 5.1 while the nozzle outlet gap b remains constant, the upper lip 3.1 changes its angle to the lower lip 3.2 at the same time. In addition, the outlet gap of the headbox nozzle shifts slightly in and against the jet direction. In this way it is possible in the variant shown in dashed lines to reduce the speed of the stock suspension in the substantial area of the headbox nozzle and only to accelerate it strongly at the end. In the other extreme - the dotted embodiment - there is a strong acceleration of the stock suspension right at the start of the headbox nozzle, while at the end there is only a slight post-acceleration in the area of the orifice. By changing the speed curve and the acceleration, the formation of the tear length ratio of the resulting paper can be influenced intensively. In this embodiment, it is not possible to make an adjustment of the speed profile that is sectioned over the machine width. However, there is (not shown in the picture) the possibility of a sectioned influence on the angle of attack of the diaphragm, so that a certain possibility of influencing the formation and / or tear length ratio cross profile is also possible.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Variante zu Fig. 5, jedoch sind in diesem Stoffauflauf sowohl die Oberlippe 3.1 als auch die Unterlippe 3.2 mit einer verstellbaren Blende 4.1 und 4.2 versehen. Zusätzlich verläuft zwischen der Oberlippe 3.1 und Unterlippe 3.2 eine Lamelle 9, die entweder als Trennlamelle in einem zweischichtigen Stoffauflauf wirken kann oder zur Verbesserung der Formationseigenschaften eines einschichtigen Stoffauflaufes dienen kann. Im übrigen gilt bezüglich der Verstellmöglichkeiten von Ober- und Unterlippe 3.1 und 3.2 in Verbindung mit den beiden Blenden 4.1 und 4.2, das zur Fig. 5 gesagte entsprechend. Fig. 6 shows a similar variant to Fig. 5, but in this headbox both the upper lip 3.1 and the lower lip 3.2 are provided with an adjustable aperture 4.1 and 4.2 . In addition, a lamella 9 runs between the upper lip 3.1 and lower lip 3.2 , which can either act as a separating lamella in a two-layer headbox or can serve to improve the formation properties of a single-layer headbox. Moreover, the adjustment applies in respect of upper and lower lip 3.1 and 3.2 in connection with the two apertures 4.1 and 4.2, which for Fig. 5 applies accordingly.

Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Stoffauflaufdüsen, die im Endbereich der Düse keine Blenden aufweisen. Jedoch sind die Oberlippen 3.1 und Unterlippen 3.2 mit jeweils drei maschinenbreit verlaufenden Gelenken 8.1, 8.2, 8.3 und 7.1, 7.2, 7.3 ausgestattet, so daß durch eine entsprechende Winkeleinstellung der stoffsuspensionsbegrenzenden Flächen beliebige Geschwindigkeitsprofile im Düsenbereich 3 erzeugt werden können. Hierdurch ist eine wesentliche Beeinflussung der Formation und des Reißlängenverhältnisses der entstehenden Papierbahn - entsprechend dem Erfindungsgedanken - möglich. FIGS. 7 and 8 show two headbox nozzle that do not have apertures in the end region of the nozzle. However, the upper lips 3.1 and lower lips 3.2 are each equipped with three machine-wide joints 8.1 , 8.2 , 8.3 and 7.1 , 7.2 , 7.3 , so that any speed profiles can be generated in the nozzle area 3 by a corresponding angle adjustment of the material suspension-limiting surfaces. As a result, the formation and the tear length ratio of the resulting paper web can be significantly influenced - in accordance with the inventive concept.

Fig. 8 weist gegenüber der Fig. 7 eine Lamelle 9 auf. Hierdurch wird diese Düse auch für einen Mehrschicht-Stoffauflauf geeignet. FIG. 8, relative to the Fig. 7 a lamella 9. This makes this nozzle also suitable for a multi-layer headbox.

Reference list

11

Stoffauflauf
Headbox

22nd

turbulenzerzeugender Bereich
turbulence generating area

33rd

Düsenraum
Nozzle area

3.13.1

Oberlippe
Upper lip

3.23.2

Unterlippe
bottom lip

4.14.1

, ,

4.24.2

Blende
cover

5.15.1

Pfeilrichtung
Arrow direction

6.16.1

Pfeilrichtung
Arrow direction

7.17.1

, ,

7.27.2

, ,

7.37.3

Gelenke
Joints

8.18.1

, ,

8.28.2

, ,

8.38.3

Gelenke
Joints

99

Lamelle
a Blendenvorstand
b Düsenauslaufspalt
α Anstellwinkel der Blende
β Streckungswinkel der Düse
Slat
a Aperture board
b Nozzle outlet gap
α Angle of attack of the aperture
β Extension angle of the nozzle

Claims

1. Method for forming a fiber suspension layer with a headbox with sectional material density influencing and possibly sectional volume flow influencing, a headbox nozzle with an outlet gap and at least one orifice in the area of the outlet gap, wherein:

1.1 the basis weight cross section is set via the sectional material density and
1.2 if necessary, the fiber orientation cross profile is set via the sectional flow control, characterized in that
1.3 the tear length ratio and / or the formation is influenced by variation of the panel board (a) or the panel boards.

2. The method according to claim 1, characterized in that the variation of the Aperture board (a) or the aperture boards takes place section by section and thus the Cross profile with respect to the length ratio and / or formation is influenced sectionally.

3. The method according to the preamble of claim 1 or according to one of claims 1-2, characterized in that the angle of attack (α) of the diaphragm (s) ( 4.1 , 4.2 ) is changed.

4. The method according to claim 3, characterized in that the angle of attack (α) of the diaphragm (s) ( 4.1 , 4.2 ) is changed section by section.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the influence of the Aperture settings on the basis weight and / or the fiber orientation by variation the consistency and / or the volume flow is corrected.

6. The method according to the preamble of claim 1 or one of claims 1-5, characterized in that by changing the Cross-sectional profile in the acceleration area - based on the direction of flow - at while maintaining the amount of Outlet gap (b), the ratio of speed-dependent friction effects to the acceleration-dependent effects changed becomes.

7. Headbox for a paper machine or board machine with:

7.1 means for sectionally influencing the stock suspension density and, if applicable, the section volume flows,
7.2 a headbox nozzle ( 3 ) with one or two diaphragm (s) ( 4.1 , 4.2 ) in the nozzle end area, characterized in that
7.3 at least one means for adjusting the aperture angle (α) is provided.

8. Headbox according to claim 7, characterized in that the aperture (s) ( 4.1 , 4.2 ) and the means or are suitable for section-wise adjustment of the angle of attack (α).

9. headbox according to one of claims 7-8, characterized in that at least one agent for setting the aperture board (a) is provided.

10. Headbox according to claim 9, characterized in that the orifice (s) ( 4.1 , 4.2 ) and the means or means for section-wise adjustment of the orifice board (a) is / are suitable.

11. Headbox according to one of claims 7-10, characterized in that the nozzle upper lip ( 3.1 ) and / or nozzle lower lip ( 3.2 ) each have at least one joint ( 8.1 , 8.2 , 8.3 , 7.1 , 7.2 , 7.3 ) to the convergence of Change nozzle.

12. Headbox according to claim 11, characterized in that the joint or the joints ( 8.1 , 8.2 , 8.3 , 7.1 , 7.2 , 7.3 ) is / are suitable for an angle of extension of the nozzle of more than 180 °.