DE1124802B

DE1124802B - Headbox for paper machines

Info

Publication number: DE1124802B
Application number: DEN11195A
Authority: DE
Inventors: James Mardon
Original assignee: Anglo Paper Products Ltd
Current assignee: Anglo Paper Products Ltd
Priority date: 1954-10-26
Filing date: 1955-09-16
Publication date: 1962-03-01

Description

Stoffauflauf für Papiermaschinen Die Erfindung betrifft einen Stoffauflauf für Papiermaschinen.Headbox for paper machines The invention relates to a headbox for paper machines.

In vielen Fällen ist es beim Fördern von Flüssigkeiten für verschiedene Zwecke höchst wünschenswert, eine gleichmäßige Verteilung oder Geschwindigkeit der strömendenFlüssigkeit aufrechtzuerhalten.In many cases it is different when pumping liquids Purposes most desirable, an even distribution or speed of the flowing liquid.

So ist in der Strömungstechnik allgemein üblich, die Querschnitte des Strömungskanals derart an die Mengen des strömenden Mediums anzupassen, daß überall etwa die gleiche Strömungsgeschwindigkeit herrscht. Die praktische Verwirklichung dieser Aufgabe bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten.In fluid engineering, for example, it is common practice to use cross-sections of the flow channel in such a way to adapt to the quantities of the flowing medium that the flow velocity is roughly the same everywhere. The practical realization however, this task presents considerable difficulties.

Beispielsweise ist die Erzielung einer gleichmäßigen Schicht auf dem Sieb einer Papiermaschine von der Gleichmäßigkeit des aus der Düse austretenden Strahles abhängig. Diese ist aber wieder von der Gleichmäßigkeit des Suspensionsstromes im Auflaufkasten abhängig. Bekanntlich ist aber der maßgebende Faktor zur Erzielung eines vollkommen gleichmäßigen Suspensionsstromes durch den Auflaufkasten zur Düse eine möglichst gleichmäßige Speisung des Auflaufkastens.For example, the achievement of a uniform layer on the Sieve of a paper machine on the evenness of the emerging from the nozzle Beam dependent. However, this is again due to the uniformity of the suspension flow in the headbox dependent. As is well known, however, is the decisive factor in achieving this a perfectly even flow of suspension through the headbox to the nozzle the most even possible feeding of the headbox.

Es wurden bereits verschiedene Versuche unternommen, um die erwünschte Gleichmäßigkeit der Speisung des Auflaufkastens zu erzielen.Various attempts have already been made to achieve the desired To achieve uniformity of the feed of the headbox.

Unter anderem ist auch ein Stoffauflauf für Papiermaschinen bekannt, bei welchem die zu verteilende Faserstoffsuspension durch einen gelochten Teil hindurchgeführt wird, der sich quer durch den Auflaufkasten erstreckt und diesen in zwei Kammern teilt, von denen die erste die verteilte Suspensionsströmung aufnimmt, während die zweite an dem einen Ende des gelochten Teils einen Suspensionseinlaß und am anderen Ende einen Suspensionsauslaß aufweist, wobei die Suspension in im wesentlichen senkrechter Richtung durch den gelochten Teil in die erste Kammer eintritt. Aber auch diese Anordnung ist in der Erzielung einer vollkommen. gleichmäßigen Zuführung der Suspension nicht ganz erfolgreich gewesen.Among other things, a headbox for paper machines is also known, in which the pulp suspension to be distributed is passed through a perforated part which extends transversely through the headbox and this into two chambers divides, the first of which receives the distributed suspension flow, while the second, a suspension inlet at one end of the perforated part and at the other end End has a suspension outlet, the suspension in a substantially perpendicular Direction enters the first chamber through the perforated part. But this too Arrangement is perfect in achieving one. uniform supply of the suspension not been entirely successful.

Es wurde nun gefunden, daß die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Suspensionsstromes im Auflaufkasten im wesentlichen von zwei Faktoren abhängig ist, nämlich einerseits von der Querschnittsfläche der erwähnten zweiten Kammer und andererseits von der am Suspensionsauslaß derselben austretenden Durchströmwege, und daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn man einerseits die zweite Kammer des Auflaufkastens mit einer vom Einlaß zum Auslaß allmählich abnehmenden Querschnittsfläche versieht und indem man andererseits die am Suspensionsauslaß austretende Durchströmmenge konstant hält. Die Abnahme der Querschnittsfläche der zweiten Kammer des Auflaufkastens vom Einlaß zum Auslaß ist unter Berücksichtigung der bei der Strömung auftretenden Reibungsverluste zu berechnen, um den Austritt von Suspension durch den gelochtenTeil in die erste Kammer des Auflaufkastens auszugleichen. Die am Suspensionsauslaß austretende Durchströmmenge, d. h. jener Teil der zugeführten Suspensionsmenge, der nicht durch den gelochten Teil in die erste Kammer des Auflaufkastens eintritt und der eineu bestimmten Prozentsatz der zugeführten Suspensionsmeugp nicht überschreiten soll, ist durch ein am Suspensionsauslaß angeordnetes Ventil meßbar und wird, wie erwähnt, konstant gehalten, um im Auflaufkasten den gleichmäßigen Suspensionsstrom aufrechtzuerhalten.It has now been found that maintaining a uniform Suspension flow in the headbox is essentially dependent on two factors, namely on the one hand from the cross-sectional area of the mentioned second chamber and on the other hand of the flow paths exiting the same at the suspension outlet, and that the The best results can be achieved if, on the one hand, the second chamber of the Headbox with a gradually decreasing cross-sectional area from inlet to outlet and by, on the other hand, the flow rate exiting at the suspension outlet keeps constant. The decrease in the cross-sectional area of the second chamber of the headbox from inlet to outlet is taking into account those occurring in the flow Calculate frictional losses in order to avoid the escape of suspension through the perforated part balance in the first chamber of the headbox. The one emerging at the suspension outlet Flow rate, d. H. that part of the added amount of suspension that does not go through the perforated part enters the first chamber of the headbox and the one u should not exceed a certain percentage of the supplied suspension amount, can be measured by a valve located at the suspension outlet and, as mentioned, is kept constant in order to maintain the even flow of suspension in the headbox.

Das wesentliche Kennzeichen des Stoffauflaufes gemäß der Erfindung besteht somit darin, daß die zweite Kammer des Auflaufkastens eine unter Berücksichtigung der Reibungsverluste berechnete, vom Einlaß zum Auslaß allmählich abnehmende Querschnittsfläche aufweist, um den Austritt der Suspension durch den gelochten Teil auszugleichen, und daß die am Auslaß desselben austretende Suspensionsmenge durch ein Ventil konstant gehalten wird, um den gleichmäßigen Suspensionsstrom im Auflaufkasten aufrechtzuerhalten.The main characteristic of the headbox according to the invention is thus that the second chamber of the headbox is one under consideration of the friction losses calculated, gradually decreasing cross-sectional area from inlet to outlet in order to compensate for the exit of the suspension through the perforated part, and that the amount of suspension emerging at the outlet thereof is constant through a valve is held to maintain the steady flow of suspension in the headbox.

Weitere Merkmale und Vorteile des Stoffauflaufs gemäß der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung. Die Zeichnung zeigt mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Stoffauflaufs gemäß der Erfindung.Further features and advantages of the headbox according to the invention result from the description below. The drawing shows several example embodiments of the headbox according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Stoffauflauf schematisch in teilweisem Schnitt; Fig.2 zeigt in größerem Maßstab. eine Schnittansicht des Stoffauflaufs; Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig.4 und 5 sind Schnittansichten von anderen Ausführungsformen des Stoffauflaufs; Fig. 6 und 6 A sind vergrößerte Teilschnitte durch eine Wand einer Walze und zeigen die Form der Lochungen; Fig. 7 bis 10 sind Diagramme, welche verschiedene typische Anwendungen des Stoffauflaufs gemäß der Erfindung zeigen; Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines Auflaufkastens mit Düse und Stoffauflauf gemäß der Erfmdung; Fig. 12 ist ein Grundriß eines Auflaufkastens mit einem Stoffauflauf gemäß der Erfindung; Fig. 13 ist ein Längsschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12; Fig. 14 ist ein Querschnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 12; Fig. 15 ist ein Grundriß einer abgeänderten Ausführungsform des Auflaufkastens und des Stoffauflaufs; Fig. 16 ist ein Längsschnitt nach der Linie 16-16 der Fig. 15; Fig. 17 ist ein Querschnitt nach der Linie 17-17 der Fig. 15; Fig. 18 und 19 sind Längsschnitte durch weitere Ausführungsformen des Stoffauflaufs.Fig. 1 shows the headbox schematically in partial section; Fig. 2 shows on a larger scale. a sectional view of the headbox; Fig. 3 is a Cross section along the line 3-3 of FIG. 2; Figures 4 and 5 are sectional views of other headbox embodiments; Figs. 6 and 6A are enlarged partial sections through a wall of a roller and show the shape of the perforations; Figures 7-10 are Diagrams showing various typical applications of the headbox according to the Show invention; Figure 11 is a sectional view of a headbox and nozzle and headbox according to the invention; Fig. 12 is a plan view of a headbox with a headbox according to the invention; Fig. 13 is a longitudinal section according to the Line 13-13 of Figure 12; 14 is a cross-sectional view taken along line 14-14 of FIG. 12; Fig. 15 is a plan view of a modified form of the headbox and the headbox; Fig. 16 is a longitudinal section taken on line 16-16 of Fig. 15; Figure 17 is a cross-sectional view taken on line 17-17 of Figure 15; Figures 18 and 19 are longitudinal sections through further embodiments of the headbox.

Gemäß Fig. 1 ist 1 ein Auflaufkasten von üblicher Bauart und 2 eine hohle Walze mit vielen gleichmäßig verteilten Löchern. 3. Die Endteile der Walze 2 sind in den Stirnwänden des Auflaufkastens drehbar gelagert und können durch nicht dargestellte Mittel angetrieben werden. Die Faserstoff suspension wird am einen Ende in axialer Richtung in das Innere der Walze 2 durch den Einlaß 4 mit einem Ventil 5 zugeführt, das mit einer üblichen Flügelpumpe 6 verbunden ist, die durch die Leitung 7 gespeist wird. überschüssige Suspension wird am anderen Ende der Walze 2 durch den Auslaß 8 mit einem Ventil 9 abgeführt und wieder der Saugseite der Pumpe 6 zugeleitet.Referring to Fig. 1, 1 is a headbox of conventional design and 2 is a hollow roller with many evenly spaced holes. 3. The end parts of the roller 2 are rotatably mounted in the end walls of the headbox and cannot go through means shown are driven. The pulp suspension is on one End in the axial direction into the interior of the roller 2 through the inlet 4 with a Valve 5 supplied, which is connected to a conventional vane pump 6, which by the line 7 is fed. Excess suspension gets on the other end of the roller 2 discharged through the outlet 8 with a valve 9 and again the suction side of the pump 6 forwarded.

In Fig. 2 ist die Lagerung der Walze 2 mit dem Einlaß 4 und dem Auslaß 8 im Auflaufkasten 1 deutlicher dargestellt. Es sind Mittel vorgesehen, die einen gleichmäßigen Suspensionsstrom von der Walze zum Auflaufkasten gewährleisten und aus einem in der Längsrichtung konischen Pfropfen 10 bestehen, der sich in axialer Richtung der Walze 2 erstreckt. Der Pfropfen 10 wird an jedem Ende durch eine axiale Welle 11 getragen, die in den Windungen des Einlasses 4 und des Auslasses 8 gelagert und in Lagern 12 abgestützt ist. Die Walze 2 kann in Drehung versetzt werden, indem sie mit dem Pfropfen 10 durch Stege 13 verbunden wird und indem mit dem Achsstumme114 ein (nicht dargestelltes) Antriebsmittel gekuppelt wird.In Fig. 2, the mounting of the roller 2 with the inlet 4 and the outlet 8 in the headbox 1 is shown more clearly. Means are provided which ensure a uniform flow of suspension from the roller to the headbox and consist of a plug 10 which is conical in the longitudinal direction and which extends in the axial direction of the roller 2. The plug 10 is carried at each end by an axial shaft 11 which is journalled in the turns of the inlet 4 and the outlet 8 and is supported in bearings 12. The roller 2 can be set in rotation in that it is connected to the plug 10 by webs 13 and in that a drive means (not shown) is coupled to the axle stub 114.

Der Pfropfen 10 weist eine vom Einlaß- zum Auslaßende der Walze allmählich zunehmende Quersehnittsftäche auf, um die Strömung der vom Einlaß zum Auslaß strömenden Suspension immer mehr zu beschränken und auf diese Weise ihre Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, die sonst durch Austritt der Suspension durch die gelochte Walze verringert würde. Die Form des Pfropfens ist so berechnet,'daß er die Reibungsverluste ausgleicht und auf diese Weise die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Suspension noch weiter verbessert. Die Lage des Pfropfens 10 in der Walzet ist in der Längsrichtung nach Bedarf einstellbar, um den verschiedenen Bedingungen der Strömungsgeschwindigkeit der Suspension zu genügen.The plug 10 has a gradual taper from the inlet to the outlet end of the roller increasing cross-sectional area to reduce the flow of the flowing from the inlet to the outlet To limit the suspension more and more and in this way to maintain its speed, which would otherwise be reduced by the exit of the suspension through the perforated roller. The shape of the plug is calculated in such a way that it compensates for the friction losses and in this way the uniformity of the distribution of the suspension even further improved. The position of the plug 10 in the Walzet is in the longitudinal direction Need adjustable to the different conditions of the flow rate to satisfy the suspension.

Fig.4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Stoffauflaufs, bei welcher die Endteile einer in der Längsrichtung konischen Walze 15, die mit vielen Löchern 16 versehen ist, in den Stirnwänden des Auflaufkastens 1 gelagert sind. Mit den Enden der Walze 15 sind der Einlaß 4 und der Auslaß 8 verbunden. Die vorstehenden Endteile der Walze 15 sind in Lagern 17 drehbar gelagert, und die Walze kann durch nicht dargestellte Mittel in Drehung versetzt werden. Der Durchmesser der Walze 15 nimmt vom Einlaß- zum Auslaßende allmählich ab, um die Strömung der Suspension in der Walze zu beschränken und vom einen zum anderen Ende der Walze eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit der Strömung durch die Walze und durch die Löcher 16 in den Auflaufkasten aufrechtzuerhalten.Fig. 4 illustrates another embodiment of the headbox, in which the end parts of a longitudinally conical roller 15 with many holes 16 is provided, stored in the end walls of the headbox 1 are. With the ends of the roller 15, the inlet 4 and the outlet 8 are connected. the protruding end parts of the roller 15 are rotatably supported in bearings 17, and the roller can be set in rotation by means not shown. The diameter of the roller 15 gradually decreases from the inlet to the outlet end to increase the flow of the Restrict suspension in the roller and from one end to the other end of the roller a substantially constant velocity of flow through the roller and through the holes 16 in the headbox.

Fig. 5 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform, bei welcher eine Walze 18 von konstantem Durchmesser sich quer durch den Auflaufkasten 1 erstreckt. Die Walze ist innerhalb des Auflaufkastens mit einem gelochten Teil 19 versehen. Ein Ende der Walze 18 endet an einer Seitenwand des Auflaufkastens und ist bei 20 in derselben gelagert. Das andere Ende der Walze weist einen ungelochten Teil 21 auf, der sich außerhalb des Auflaufkastens erstreckt. Eine auf dem Teil 21 befestigte Hülse 22 ist in der angrenzendenSeitenwand .desAuflaufkastens gelagert.FIG. 5 shows a further modified embodiment in which a roller 18 of constant diameter extends transversely through the headbox 1. The roller is provided with a perforated part 19 inside the headbox. One end of the roller 18 terminates at a side wall of the headbox and is supported at 20 in the same. The other end of the roller has an unperforated part 21 which extends outside the headbox. A sleeve 22 fixed on part 21 is supported in the adjacent side wall of the headbox.

Eine zweite hohle Walze 23 erstreckt sich in axialer Richtung durch die erste Walze 18 im Abstand von derselben. Der Einlaß 4 steht am Einlaßende 24 der zweiten Walze 23 mit dem Inneren derselben in Verbindung. Die zweite Walze weist einen gelochten Teil 26 mit vielen Löchern 27 auf, der dem gelochten Teil 19 der ersten Walze 18 in radialer Richtung gegenüberliegt. Der gelochte Teil 26 der zweiten Walze 23 weist vom Einlaßende 24 ab allmählich abnehmenden Durchmesser auf. Am Auslaßende 25 der zweiten Walze 23 sind Mittel vorgesehen, welche aus einem Deckel 28 bestehen, der am äußeren Ende der Hülse 22 befestigt ist und die angrenzenden Enden der Walzen 18 und 23 umschließt. Der Deckel 28 weist eine innere ringförmige Ausnehmung 29 auf, welche die Verbindung des Inneren der Walze 23 mit dem Raum 30 zwischen den beiden Walzen herstellt.A second hollow roller 23 extends axially through the first roller 18 at a distance therefrom. The inlet 4 communicates at the inlet end 24 of the second roller 23 with the interior thereof. The second roller has a perforated part 26 with many holes 27, which lies opposite the perforated part 19 of the first roller 18 in the radial direction. The perforated part 26 of the second roller 23 has a gradually decreasing diameter from the inlet end 24 onwards. At the outlet end 25 of the second roller 23 means are provided which consist of a cover 28 which is fastened to the outer end of the sleeve 22 and which encloses the adjacent ends of the rollers 18 and 23. The cover 28 has an inner annular recess 29 which connects the interior of the roller 23 with the space 30 between the two rollers.

Der Auslaß 8 für die überschüssige Suspension ist mit dem anderen Ende des Raumes 30 durch eine Hülse 31 verbun4en, die an der angrenzenden Seitenwand des Auflaufkastens befestigt ist. Die Hülse 31 weist einen Ringraum 32 auf, der mit dem Raum 30 und dem Auslaß 8 in Verbindung steht. Für die Lagerung des Einlaßendes 24 der zweiten Walze 23 ist ein Lager 33 vorgesehen.The outlet 8 for the excess suspension is connected to the other end of the space 30 by a sleeve 31 which is attached to the adjacent side wall of the headbox. The sleeve 31 has an annular space 32 which is in communication with the space 30 and the outlet 8. A bearing 33 is provided for supporting the inlet end 24 of the second roller 23.

Die Walzen 18 und 23 sind zwecks gleichzeitiger Drehung durch Stege 34 verbunden. Die Drehbewegung kann den Walzen durch Antriebsmittel, z. B. durch ein Kettenrad 35, erteilt werden, das auf einem Achsstummel 36 befestigt ist, welcher sich vom Deckel 28 in axialer Richtung erstreckt und in einem Lager 37 abgestützt ist. Bei der Strömung der Suspension durch die Walze 23 wird ein Teil derselben durch die Löcher 27 austreten, wobei diese Strömung vom einen zum anderen Ende des gelochten Teiles 26 infolge dessen konischer Ausbildung gleichmäßig erfolgt. Ebenso wird bei der entgegengesetzten Strömung der Suspension durch den Raum 30 ein Teil durch die Löcher 19 in den Auflaufkasten 1 gelangen, wobei die konische Ausbildung des Raumes 30 vom einen zum anderen Ende des gelochten Teiles der Walze 18 eine gleichmäßige Strömung der Suspension in den Auflaufkasten ergibt.The rollers 18 and 23 are connected by webs 34 for simultaneous rotation. The rotary movement can drive the rollers, e.g. B. by a sprocket 35, which is attached to a stub axle 36 which extends from the cover 28 in the axial direction and is supported in a bearing 37. When the suspension flows through the roller 23 , part of the suspension will exit through the holes 27 , this flow being uniform from one end to the other of the perforated part 26 as a result of its conical design. Likewise, with the opposite flow of the suspension through the space 30 , part of it will pass through the holes 19 into the headbox 1, the conical shape of the space 30 from one end to the other of the perforated part of the roller 18 ensuring a uniform flow of the suspension into the headbox results.

Gewünschtenfalls können die Löcher 3, 16, 19 und 27 so geformt sein, daß sich eine zur Achse der betreffenden Walze senkrechte Strömungsrichtung ergibt. Gemäß Fig. 6 ist der gelochte Teil 2 mit Löchern 3 versehen, von denen jedes einen winkligen Abschnitt 38 aufweist, der sich unter einem kleinen spitzen Winkel relativ zu der an die zweite Kammer angrenzenden Seite des gelochten Teiles erstreckt, sowie einen Abschnitt 39, der sich angrenzend an die erste Kammer senkrecht erstreckt. Gemäß Fig. 6 A kann der gelochte Teil 2 aber auch mit Löchern 3 versehen sein, von denen jedes konisch ausgebildet ist, um auf der an die zweite Kammer angrenzenden Seite des gelochten Teiles eine Öffnung 38 A von allmählich zunehmendem Querschnitt zu bilden, deren Neigungswinkel etwa 20° beträgt.If desired, the holes 3, 16, 19 and 27 can be shaped so that a flow direction perpendicular to the axis of the roller in question results. 6, the perforated part 2 is provided with holes 3, each of which has an angled section 38 which extends at a small acute angle relative to the side of the perforated part adjacent to the second chamber, and a section 39 which extends perpendicularly adjacent to the first chamber. According to FIG. 6 A, the perforated part 2 can also be provided with holes 3, each of which is conical in order to form an opening 38 A of gradually increasing cross section on the side of the perforated part adjoining the second chamber, the angle of inclination is about 20 °.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Anwendung des beschriebenen Stoffauflaufs. Mit 40 ist die Brustwalze bezeichnet, mit 41 ein Auflaufkasten, mit 42 eine gelochte Walze, die Suspension in den Auflaufkasten fördert und die gemäß den beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, mit 43 die Düse, mit 44 ebne Flügelpumpe zur Förderung der Suspension aus einem Behälter 45 in den üblichen Knotenfänger 46 und mit 47 eine Flügelpumpe zur Förderung der Suspension aus dem Knotenfänger 46 über die mit einem Ventil versehene Leitung 48 zu einem Ende der Walze 42. Die überschüssige Suspension wird vom anderen Ende der Walze 42 über die mit einem Ventil versehene Leitung 49 zur Flügelpumpe 47 zurückgeführt.7 shows schematically an application of the headbox described. 40 denotes the breast roller, 41 a headbox, 42 a perforated roller which conveys the suspension into the headbox and which is designed according to the embodiments described, 43 the nozzle, 44 a vane pump for conveying the suspension from a container 45 in the usual knot catcher 46 and with 47 a vane pump for conveying the suspension from the knot catcher 46 via the valve-provided line 48 to one end of the roller 42. The excess suspension is removed from the other end of the roller 42 via the valve-provided line 49 returned to the vane pump 47 .

Fig. 8 veranschaulicht eine andere typischeAnwendung, bei welcher die gelochte Walze 42 in einem üblichen Stoffauflauf 50 mit geschlossenem Auflaufkasten angeordnet ist.Figure 8 illustrates another typical application in which the foraminous roll 42 is located in a conventional headbox 50 with a closed headbox.

Fig. 9 stellt die Verwendung der Walze 42 in einem modernen Hochdruckstoffauflauf 51 dar.Figure 9 illustrates the use of roller 42 in a modern high pressure headbox 51.

FLg. 10 veranschaulicht die Verwendung der Walze 42 in einem üblichen offenen Auflaufkasten 52.FLg. 10 illustrates the use of roller 42 in a conventional open headbox 52.

In Fig. 11 ist eine andere Art eines Auflaufkastens dargestellt, bei dem das Gehäuse die Form einer symmetrischen Düse 53 aufweist. Der hintere Teil 54 der Düse kann halbkugelförmige oder parabolische Form aufweisen. Erforderlichenfalls können Mittel zum Abzapfen einer bestimmten Menge der Suspension aus dem hinteren Teil 54 zwecks Vermeidung von Stauungen vorgesehen sein, wobei diese Mittel in Form von einem oder mehreren Schlitzen 55 ausgebildet sind. Dis Düse umfaßt ferner einen Teil 56 mit parallelen Seitenwänden, wobei die oberen und unteren Wände vom hinteren Teil 54 gegen die die eigentliche Düse bildenden symmetrischen Endteile 57 zusammenlaufen. Ein aus einer gelochten Walze bestehender Stoffauflauf 58, der gemäß den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen ausgebildet sein kann, ist im hinteren Teil 54 angeordnet, wobei der Gesamtdurchmesser dieses Stoffauflaufs etwas geringer ist als der Durchmesser des Teiles 54. Um die Gleichmäßigkeit des Ausflusses aus der Düse 57 zu fördern, sind in dem zusammenlaufenden Teil 56 der Düse vorzugsweise eine oder mehrere (im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei) gelochte Walzen 59 angeordnet, die sich zwischen den parallelen Seitenwänden erstrecken. Der Durchmesser jeder Walze 59 ist etwas geringer als die angrenzende Breite der Düse.FIG. 11 shows another type of headbox in which the housing has the shape of a symmetrical nozzle 53. The rear portion 54 of the nozzle can be hemispherical or parabolic in shape. If necessary, means can be provided for drawing off a certain amount of the suspension from the rear part 54 in order to avoid congestion, these means being designed in the form of one or more slots 55 . The nozzle further comprises a part 56 with parallel side walls, the upper and lower walls of the rear part 54 converging against the symmetrical end parts 57 forming the actual nozzle. A headbox 58 consisting of a perforated roller, which can be designed according to the embodiments shown in FIGS. 1 to 5, is arranged in the rear part 54, the overall diameter of this headbox being slightly smaller than the diameter of the part 54 To promote the outflow from the nozzle 57 , one or more (in the illustrated embodiment two) perforated rollers 59 are preferably arranged in the converging part 56 of the nozzle, which extend between the parallel side walls. The diameter of each roller 59 is slightly less than the adjacent width of the nozzle.

Ferner ist gemäß der Erfindung die Düse 53 angrenzend an die Endteile 57 mit einer Abzapfvorrichtung für die Grenzschicht versehen, die aus je einer Abzapfleitung 60 besteht, welche an den zusammenlaufenden oberen und unteren Düsenwänden angeordnet ist. Die Unstetigkeit der Düsenstrahlen ist häufig auf die in der Düse befindliche Grenzschicht der Suspension zurückzuführen, und die Abzapfung sehr kleiner Mengen der Suspension angrenzend an die Düse verringert oder beseitigt Störungen oder Wirbelbildungen, die durch die Grenzschicht verursacht werden.Furthermore, according to the invention, the nozzle 53 is provided adjacent to the end parts 57 with a tapping device for the boundary layer, which consists of a tapping line 60 each, which is arranged on the converging upper and lower nozzle walls. The discontinuity of the nozzle jets is often due to the boundary layer of the suspension in the nozzle, and the tapping of very small amounts of the suspension adjacent to the nozzle reduces or eliminates disturbances or eddies caused by the boundary layer.

Bei dem in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Stoffauflauf gelangen etwa 80% der zugeführten Suspension durch die Löcher in den Auflaufkasten, während die restlichen 20% tYberschuß sind, wobei der Druck der durch die Pumpe dem Stoffauflauf zugeführten Suspension entsprechend gewählt wird. Bei dem in Fig. 5 veranschaulichten Stoffauflauf gehen etwa 35% der Suspension durch die Löcher 27 der zweiten Walze 23 und die restlichen 65 % durch den Raum 30 zwischen den Walzen 23 und 18 hindurch. Wie bereits oben angegeben, gelangen etwa 80 % der zugeführten Gesamtmenge durch die Löcher 19 der Walze in den Auflaufkasten.In the headbox shown in FIGS. 2 to 5, about 80% of the suspension supplied passes through the holes in the headbox, while the remaining 20% is excess, the pressure of the suspension supplied to the headbox by the pump being selected accordingly. In the headbox illustrated in FIG. 5, about 35% of the suspension goes through the holes 27 of the second roller 23 and the remaining 65% through the space 30 between the rollers 23 and 18 . As already stated above, about 80% of the total amount fed pass through the holes 19 of the roller in the headbox.

Gemäß den Fig. 12,13 und 14 besteht der dargestellte Stoffauflauf aus einem U-förmigen Trog 61 mit einem aus parallelen Seitenwänden gebildeten Einlaßteil 62 und einem verjüngten Auslaßteil 63. Der Teil 62 ist am Ende mit einem Einlaß 64 versehen. Eine Wand des Teiles 63 wird durch eine ebene, gelochte Platte 65 gebildet, wobei die gegenüberliegende Wand 66 zwecks Bildung des verjüngtem Trogtefes geneigt ist. Zur Abführung der überschüssigen Suspension ist der Teil 63 am Ende mit einem Auslaß 67 versehen. Der Teil 63 weist in der Strömungsrichtung der Suspension nach dem Auslaß 67 hin allmählich abnehmendes Volumen auf, um eine gleichmäßige Verteilung der durch die Löcher in der Platte 65 fließenden Suspension zu bewirken. Die äußere Fläche der Platte 65 steht mit einem Auflaufkasten 68 mit einer Düse 69 in Verbindung.Referring to FIGS. 12,13 and 14 of the headbox shown of a U-shaped trough 61 is formed with an inlet part of parallel side walls 62 and a tapered outlet portion 63. The portion 62 is provided at the end with an inlet 64. One wall of the part 63 is formed by a flat, perforated plate 65, the opposite wall 66 being inclined to form the tapered trough. To discharge the excess suspension, the part 63 is provided with an outlet 67 at the end. The part 63 has gradually decreasing volume in the direction of flow of the suspension towards the outlet 67 in order to bring about a uniform distribution of the suspension flowing through the holes in the plate 65. The outer surface of the plate 65 communicates with a head box 68 having a nozzle 69.

Der in den Fig. 15, 16 und 17 dargestellte Stoffauflauf besteht aus einer Kammer 70 mit einen Einlaß 71 am einen Ende und einem Auslaß 72 am anderen Ende. Die Kammer weist eine vom Einlaß zum Auslaß allmählich abnehmende Querschnittsfläche auf. Eine Wand der Kammer wird durch eine ebene, gelochte Platte 73 gebildet, deren äußere Fläche mit einem Auflaufkasten 74 in Verbindung steht, der eine Düse mit zusammenlaufenden oberen und unteren Wänden aufweist. Der Auflaufkasten 74 kann gelochte Verteilerwalzen 75 und 76 enthalten. Die Suspension wird durch den Einlaß 71 unter Druck zugeführt und bewegt sich infolgedessen unter Druck längs der Fläche der Platte73 und parallel zur Längsachse derselben. Die Form der Kammer ergibt eine konstante Geschwindigkeit der Suspension längs der Fläche der Platte, was durch Verwendung des Auslasses 72 für die überschüssige Suspension am anderen Ende der Kammer erleichtert wird.The headbox shown in Figures 15, 16 and 17 consists of a chamber 70 having an inlet 71 at one end and an outlet 72 at the other end. The chamber has a gradually decreasing cross-sectional area from inlet to outlet. One wall of the chamber is formed by a flat, perforated plate 73 , the outer surface of which communicates with a head box 74 which has a nozzle with converging upper and lower walls. The headbox 74 may include perforated distributor rollers 75 and 76. The suspension is fed under pressure through the inlet 71 and consequently moves under pressure along the surface of the plate 73 and parallel to the longitudinal axis thereof. The shape of the chamber gives a constant velocity of the suspension along the face of the plate, which is facilitated by using the outlet 72 for the excess suspension at the other end of the chamber.

Obwohl die dargestellte Platte 73 ebene Form aufweist, könnte sie auch konkav-konvexeForm erhalten unter Anordnung der konvexen Fläche auf der Außenseite der Kammer 70.Although the plate 73 shown has a planar shape, it could also obtained concavo-convex shape with arranging the convex surface on the outside of chamber 70.

Gemäß Fig. 18 besteht der Stoffauflauf aus einem rohrförmigen Teil 77, dessen Enden im Einlaß 78 und im Auslaß 79 drehbar gelagert sind. Der größere Teil der Wand des Teiles 77 wird durch ein rohrförmiges Sieb oder eine Walze 80 gebildet, deren Außenfläche mit einem Auflaufkasten 81. in Verbindung steht. Innerhalb des Teiles 77 ist in axialer Richtung ein konischer Pfropfen 82 angeordnet. Dieser weist eine vom Einlaß- zum Auslaßende der Walze 80 allmählich zunehmende Querschnittsfläche auf, um den vom Einlaß- zum Auslaßende erfolgenden Suspensionsstrom allmählich zu beschränken und auf diese Weise dessen Geschwindigkeit quer zur Innenfläche der Walze 80 aufrechtzuerhalten.According to FIG. 18 , the headbox consists of a tubular part 77, the ends of which are rotatably mounted in the inlet 78 and in the outlet 79. The greater part of the wall of the part 77 is formed by a tubular screen or roller 80, the outer surface of which is connected to a head box 81. A conical plug 82 is arranged within the part 77 in the axial direction. This has a gradually increasing cross-sectional area from the inlet to the outlet end of the roller 80 in order to gradually restrict the suspension flow from the inlet to the outlet end and in this way to maintain its speed across the inner surface of the roller 80.

Statt die Walze 80 ständig in einer Richtung zu drehen, sind Mittel vorgesehen, um die Walze während eines verhältnismäßig kurzen Zeitraumes abwechselnd in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Dies kann mittels einer drehbar gelagerten Welle 83 bewirkt werden, die sich in axialer Richtung durch den Pfropfen 82 erstreckt und mit demselben verkeilt ist. Auf das äußere Ende der Welle 83 ist ein Hebel 84 aufgekeilt, der mittels einer Rolle 85 hin und her bewegt wird, welche auf einer Scheibe 86 exzentrisch befestigt ist, die auf irgendeine Weise gedreht wird. Die Rolle 85 geht durch die Wand einer Öffnung 87 im Hebel 84 hindurch.Instead of rotating the roller 80 continuously in one direction, means are provided to rotate the roller alternately in the opposite direction for a relatively short period of time. This can be effected by means of a rotatably mounted shaft 83 which extends in the axial direction through the plug 82 and is keyed to the same. On the outer end of the shaft 83 a lever 84 is keyed, which is moved to and fro by means of a roller 85 which is eccentrically mounted on a disc 86 which is rotated in some way. The roller 85 passes through the wall of an opening 87 in the lever 84 .

Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Bewegung der gelochten Platte, des Siebes oder der Walze erwünscht, um ein Anhaften der Fasern an den festen Bereichen zwischen den Löchern zu vermeiden, weil sonst ein späteres Ablösen dieser Fasern Flocken ergibt.In each of the embodiments described above, there is a movement the perforated plate, the sieve or the roller is desirable in order for the fibers to adhere on the solid areas between the holes, otherwise a later one Detachment of these fibers results in flakes.

In Fig. 19 ist eine .abgeänderte Ausführungsform eines Stoffauflaufs dargestellt, bei welchem sich eine Walze 103 quer durch einen Auflaufkasten 104 erstreckt. Die Walze hat vom einen zum anderen Ende zunehmenden Durchmesser, und der größere, innerhalb des Auflaufkastens 104 befindliche Teil ist gelocht. Das kleinere Ende der Walze 103 ist mit einem Eimaß 105 und das größere Ende mit einem Auslaß 106 verbunden. Innerhalb der Walze ist in axialer Richtung ein konischer Pfropfen 107 angeordnet, der sich über die Enden des gelochten Teiles hinaus erstreckt. Die Konizität des Pfropfens 107 ist etwas größer als jene der Walze, so daß der ringförmige Durchlaß für die Suspension zwischen dem Pfropfen und der Walze eine allmählich abnehmende Querschnittsfläche aufweist. Der Pfropfen und die Walze sind mittels der axialen Welle 108 drehbar.19 shows a modified embodiment of a headbox in which a roller 103 extends transversely through a headbox 104. The roller has an increasing diameter from one end to the other, and the larger part located within the headbox 104 is perforated. The smaller end of the roller 103 is connected to a gauge 105 and the larger end to an outlet 106 . A conical plug 107 is arranged in the axial direction inside the roller and extends beyond the ends of the perforated part. The conicity of the plug 107 is slightly larger than that of the roller, so that the annular passage for the suspension between the plug and the roller has a gradually decreasing cross-sectional area. The plug and the roller are rotatable by means of the axial shaft 108.

Es ergibt sich, daß die Divergenz der Walze vom Eimaß- zum Auslaßende durch die Form des Pfropfens ausgeglichen wird, die so gewählt ist, daß längs der Fläche der Walze eine gleichmäßige Geschwindigkeit aufrechterhalten und gleichzeitig der Neigung der Suspension entgegengewirkt wird, von einer zur ursprünglichen Strömungsrichtung senkrechten Richtung abzuweichen.It turns out that the divergence of the roller from the measuring end to the outlet end is compensated for by the shape of the plug, which is chosen so that along the Surface of the roller maintaining a uniform speed and at the same time the tendency of the suspension is counteracted, from one to the original direction of flow deviate in the vertical direction.

Es wurde gefunden, daß eine Konvergenz des Suspensionsstromes nach dem Austritt aus dem gelochten Teil wirksam eine beträchtliche Abweichung von der gewünschten Richtung des aus dem gelochten Teil austretenden Suspensionsstromes ausgleicht.It was found that a convergence of the suspension flow after the exit from the perforated part effectively a considerable deviation from the desired direction of the suspension flow emerging from the perforated part compensates.

Bei jeder der verschiedenen beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen ist ein zur Achse des gelochten Teiles im wesentlichen senkrechter Suspensionsstrom vorgesehen. Auf diese Weise wird eine relativ zur Achse des gelochten Teiles nahezu senkrechte Strömung erzielt, wenn die Löcher in diesem Teil nicht konisch ausgebildet sind. Bei Verwendung von konischen Öffnungen gemäß Fig. 6 A wird eine vollkommen senkrechte Strömung erzielt.In each of the various embodiments described and illustrated is a suspension flow that is essentially perpendicular to the axis of the perforated part intended. In this way, a relative to the axis of the perforated part becomes nearly vertical flow is achieved if the holes in this part are not tapered are. When using conical openings according to FIG. 6A, one becomes perfect vertical flow achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Headbox for paper machines, in which the pulp suspension to be distributed is passed through a perforated part that extends transversely through the headbox and divides it into two chambers, the first of which receives the distributed flow of suspension, while the second on the one The end of the perforated part has a suspension inlet and at the other end a suspension outlet, the suspension entering in a substantially vertical direction through the perforated part into the first chamber, characterized in that the second chamber of the headbox (1; 41; 50; 51; 52; 53; 68; 74; 81; 104) has a cross-sectional area, calculated taking into account the friction losses, gradually decreasing from the inlet (4; 61; 71; 78; 105) to the outlet (8; 67; 72; 79; 106), in order to compensate for the exit of the suspension through the perforated part (2; 15; 18; 42; 58; 65; 73; 80; 103), and that the amount of suspension emerging at the outlet of the same is perm ch a valve (5) is kept constant in order to maintain the even flow of suspension in the headbox.

2. Headbox according to claim 1, characterized by drive means (11; 35; 83; 95; 108) which give the perforated part (2; 15; 18; 42; 58; 65; 73; 80; 103) a movement.

3. Headbox according to claim 1, characterized in that the perforated part consists of a hollow roller (2; 15; 18; 42; 58; 80; 103), the interior of which forms the second chamber, the means (4; 78; 105) for supplying the suspension are arranged so that it flows in the axial direction towards one end of the roller.

4. Headbox according to claim 1, characterized in that the perforated part consists of a flat plate (65; 73).

5. Headbox according to claim 3, characterized in that that the end parts of the hollow perforated roller (2; 15; 18; 58; 80; 103) in the side walls of the headbox (1; 53; 81; 104) are rotatably mounted.

6. Headbox according to claim 5, characterized in that axially through the roller (2) a plug (10) extends which from the Einaß (4) to the outlet (8) of the roller has gradually increasing diameter to the cross-sectional area of the flow space for the purpose To compensate for the suspension emerging through the holes (3), gradually reduce it and maintain a constant velocity of the suspension flow through the roller (Fig. 1, 2). 7. Headbox according to claim 5, characterized in that the perforated part consists of a conical hollow roller (103), the interior of which is in communication with the inlet (105) at one end and with the outlet (106) at the other end, that the roller has gradually increasing diameter from the inlet to the outlet end and that a conical plug (107) extends axially through the perforated roller section at a distance therefrom, the plug having a greater taper than the roller so that therebetween from the inlet - at the outlet end there is an annular space for the flow of liquid with a gradually decreasing cross-sectional area (Fig. 19). 8. Headbox according to claim 5, characterized in that the roller (15) from the inlet (4) to the outlet (8) has gradually decreasing diameter in order to gradually reduce the cross-sectional area of the flow space in order to compensate for the suspension emerging through the holes (16) and to maintain a constant velocity of the suspension flow through the roller (Fig. 4). 9. Headbox according to claim 5, characterized in that a second hollow roller (23) extends in the axial direction through the first roller (18) at a distance therefrom that the measuring device (4) at the end (24) of the second roller that the second roller has a perforated part (26) which lies opposite the perforated part of the first roller in the radial direction, that the perforated part of the second roller has a gradually decreasing diameter from the inlet end, that at the other end ( 25) of the second roller means (28, 29) are provided which establish the connection between the interior of the roller and the space (30) between the two rollers, and finally the outlet (8) which connects to the space between the two rollers is located near the inlet end (24) of the second roller (Fig. 5). 1 (1st headbox according to claim 9, characterized by means (34) which connect the second roller (23) to the first roller (18) for the purpose of common rotation. 11. Headbox according to claim 5, characterized in that the roller (58 ) extends along the rear hemispherical or parabolic wall (54) of a nozzle (53) (Fig.11). 12. Headbox according to claim 11, characterized by a suspension discharge line (60), which is located immediately in front of the mouth of the nozzle (53) the paper machine screen is arranged in the bottom and in the ceiling thereof 13. Headbox according to claim 1, characterized in that the perforated part (2) is provided with holes (3), each of which has an angled portion (38) which extends at a small acute angle relative to the side of the perforated part adjoining the second chamber, as well as a section (39) which extends perpendicularly adjacent to the first chamber (Fig. 6) According to claim 1, characterized in that the perforated part (2) is provided with holes (3), each of which is conical in order to provide an opening (34A) of gradually decreasing cross-section on the side of the perforated part adjoining the second chamber to form, the angle of inclination is about 20 °. Considered publications: German patent application M 3782V / 24f (published on March 25, 1954); U.S. Patent Nos. 2,344,281, 2,685,168; Chemical and engineering technology, 1954, volume 8, p.137; E ck, Technical Fluid Mechanics, 3rd edition, 1949, p.156.