FI85295B

FI85295B - Flow limitation element in a headbox for a paper machine

Info

Publication number: FI85295B
Application number: FI850299A
Authority: FI
Inventors: Haruyoshi Fujiwara; Tetsuo Makino
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1991-12-13
Also published as: FI850299A0; FI850299L; FI85295C

Description

1 852951 85295

Virtauksenrajoituselementit paperikoneen perälaatikossa Tämä keksintö koskee paperikoneen perälaatikkoa. Tarkemmin sanottuna se koskee perälaatikon virtauksenra-5 joituselementtejä.This invention relates to a paper machine headbox. More specifically, it relates to headbox flow-limiting elements.

Tavanomainen paperikoneen perälaatikko esitetään esimerkkinä kuviossa 1. Se käsittää ylälevyn 2 ja alalevyn 3, joiden väliin muodostuu kammio, johon on järjestetty päällekkäin useita virtauksenra joituselementtejä 1. Jokai-10 nen elementti 1 pysyy paikallaan useiden urien avulla, jotka on tehty rei'itettyyn levyyn 4, joka on sijoitettu elementtien 1 yläpuolelle. Raakapaperinesteen virtaus kammiossa pitää elementit 1 niiden kuviossa 1 esitetyissä asennoissa. Elementit 1 rajaavat useita kanavia 5. Pape-15 rimassan ne osat, jotka virtaavat kanavien 5 läpi, yhtyvät elementtien 1 alapuolella ja paperimassa puretaan viiralle, jota ei ole esitetty, kun levyhuuli 6 on ohjannut sen avautumi sasteen.A conventional paper machine headbox is shown by way of example in Figure 1. It comprises a top plate 2 and a bottom plate 3, between which a chamber is formed, in which a plurality of flow restricting elements 1 are arranged one on top of the other 1. The element 1 is held in place by several grooves , which is placed above the elements 1. The flow of raw paper liquid in the chamber holds the elements 1 in the positions shown in Figure 1. The elements 1 define a plurality of channels 5. Those parts of the paper-15 strip which flow through the channels 5 merge below the elements 1 and the paper pulp is discharged onto a wire, not shown, when the plate lip 6 has guided its opening degree.

Useat virtauksenrajoituselenttien rajaamat kanavat 20 mahdollistavat kuitujen tehokkaan hajaantumisen nesteeseen painehäviön pysyessä pienenä ja valmistettavan paperin laadultaan korkeana.A plurality of channels 20 delimited by flow restricting elements allow for efficient dispersion of the fibers in the liquid while maintaining a low pressure drop and a high quality of the paper to be produced.

Kuvion 1 kohdassa 1 esitettyihin, jo tunnettuihin virtauksenrajoituselementteihin liittyy kuitenkin useita 25 epäkohtia. Ne ovat vaikeita valmistaa niiden suuresta vahvuuden vaihtelusta johtuen. Ne vääntyvät helposti leveys-suunnassa. Sen vuoksi oikein mitoitettuja kanavia onkin vaikea rajata. Elementit särkyvät helposti mistä tahansa ohuemmasta kohdasta. Elementtien ne osat, joista ne on 30 yhdistetty rei'itettyyn levyyn, ovat vahvuudeltaan niin pieniä, että ne vääntyvät helposti ja niitä on vaikea kiinnittää rei'itettyyn levyyn tai irrottaa siitä.However, the already known flow limiting elements shown in point 1 of Figure 1 have several drawbacks. They are difficult to manufacture due to their large variation in strength. They twist easily in the width direction. Therefore, correctly dimensioned channels are difficult to delineate. The elements break easily from any thinner point. The parts of the elements from which they are connected to the perforated plate are so small in strength that they are easily twisted and difficult to attach to or detach from the perforated plate.

Tämän keksinnön tavoitteena onkin saada aikaan paperikonetta varten sellainen parannettu perälaatikko, jos-35 sa on parannetut virtauksenrajoituselementit, jotka on 2 85295 helppo valmistaa ja jotka rajaavat kooltaan oikeat kana vat.It is therefore an object of the present invention to provide an improved headbox for a paper machine which has improved flow control elements which are easy to manufacture and which delimit channels of the correct size.

Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisella paperikoneen perälaatikolla, jossa on ylälevy ja alalevy, jot-5 ka rajaavat väliinsä kammion ja jotka on yhdistetty toisesta päästään rei'itettyyn levyyn, joka rajaa tuloaukon kammiota varten, ja jotka tulevat lähelle toisiaan lähestyessään kammion poistoaukkoa, ja useita virtauksenrajoi-tuselementtejä, jotka on sijoitettu päällekkäin kammioon 10 ja tietyn välimatkan päähän toisistaan näin määritellen molempia kanavia, jotka ulottuvat mainitusta tuloaukosta poistoaukkoon, jokaisen virtauksenrajoituselementin ollessa irrotettavasti liitetty toisesta päästään rei'itettyyn levyyn, jolle perälaatikolle on tunnusomaista, että jokai-15 sessa virtauksenrajoituselementissä on kevyesti aallotettu yläpinta ja kevyesti aallotettu alapinta, jotka suuntautuvat myötävirtaan ja lähestyvät toisiaan, kunnes ne päättyvät vapaaseen, rei'itetystä levystä poispäin olevaan päähän, mainittujen pintojen ollessa pääasiassa symmetrisiä 20 keskenään virtauksenrajoituselementin keskiiviivaan nähden ja jokaisen virtauksenrajoituselementin käsittäessä vapaan päätyosan, joka on muodostetu helposti muotoutuvasta materiaalista.This object is achieved by a paper machine headbox according to the invention having an upper plate and a lower plate delimiting a chamber and connected at one end to a perforated plate delimiting an inlet for the chamber and approaching each other as the chamber outlet approaches and a plurality of flow limits. elements superimposed in the chamber 10 and at a certain distance from each other, thus defining both channels extending from said inlet to the outlet, each flow restricting element being releasably connected at one end to a perforated plate characterized by a flow element in the headbox 15, corrugated top surface and slightly corrugated bottom surface facing downstream and approaching each other until they terminate at a free end remote from the perforated plate, said surfaces being heads; symmetrical to each other with respect to the center line of the flow restrictor and each flow restrictor comprising a free end portion formed of an easily deformable material.

Tämän keksinnön erään merkittävän piirteen mukaan 25 jokaisen virtauksenrajoituselementin vahvuus vähenee as teittain etäännyttäessä rei'itetystä levystä. Tämän asteittain vähenevän vahvuuden rajaavat yläpinta ja alapinta, jotka tulevat lähelle toisiaan, kunnes ne liittyvät yhteen elementin vapaassa päässä. Ylä- ja alapinnalla on 30 pääasiassa samanlainen kevyesti aallotettu profiili, ja kummankin pinnan aallotukset ulottuvat myötävirtasuuntaan.According to a significant feature of the present invention, the strength of each flow restricting element gradually decreases as it moves away from the perforated plate. This gradually decreasing strength is bounded by an upper surface and a lower surface which come close to each other until they join together at the free end of the element. The upper and lower surfaces 30 have substantially similar lightly corrugated profiles, and the corrugations on both surfaces extend downstream.

Jokaisen elementin ainakin se osa, joka päättyy vapaaseen päähän, on muodostettu helposti muotoiltavasta materiaalista, kuten kumista tai muovista, niin että tämä 35 osa on helppo muotoilla elementin leveydellä.At least the portion of each element that terminates at the free end is formed of an easily moldable material, such as rubber or plastic, so that this portion is easy to shape across the width of the element.

3 852953,85295

Jokaisen elementin ylä- ja alapinnan välinen kulma on mieluimmin 1° - 15°.The angle between the top and bottom surfaces of each element is preferably 1 ° to 15 °.

Jokaisen elementin vahvuus vähenee asteittain, ja sen ylä- ja alapinta ovat kevyesti aallotettuja. Toisin 5 sanoen, elementin vahvuus vaihtelee vain vähän. Sen ylä-ja alapinta ovat keskenään pääasiassa symmetrisiä elementin keskiviivaan nähden. Sen vuoksi elementit eivät juuri väänny niitä valmistettaessa. Ne eivät väänny sanottavasti myöskään paperikoneen toiminnan aikana esiintyvistä lämpö-10 tilanvaihteluista huolimatta.The strength of each element gradually decreases, and its upper and lower surfaces are lightly corrugated. In other words, the strength of the element varies only slightly. Its upper and lower surfaces are substantially symmetrical to each other with respect to the center line of the element. Therefore, the elements hardly twist during their manufacture. They also do not warp, despite the thermal-10 state variations that occur during the operation of the paper machine.

Koska elementit eivät väänny helposti, ne on helppo valmistaa ja ne varmistavat sen, että kanavat pysyvät oikein mitoitettuna. Jokaisen elementin se osa, joka päättyy vapaaseen päähän, on muodostettu helposti muotoutuvasta 15 materiaalista, esimerkiksi kumista tai muovista, ja se on hyvin ohut. Sen vuoksi elementin mahdollinen vääntyminen korjautuu helposti sen deformaation avulla, kun nestemäinen paperimassa pannaan virtaamaan kanavien läpi. Tämä piirre edistää kanavien oikeiden mittojen varmistamista. 20 Elementtien vahvuus vähenee asteittain, ja niiden pinnat ovat kevyesti aaltoilevia eikä niissä ole yhtään erittäin paksua tai ohutta osaa. Sen vuoksi ne eivät mene rikki helposti ja ne ovat kevyitä ja helppoja käsitellä. Jokaisen elementin se pää, josta se liitetään rei'itettyyn 25 levyyn, on riittävän vahva, joten se ei taivu helposti ja tästä johtuen se on helppo liittää rei'itettyyn levyyn tai irrottaa siitä.Because the elements do not warp easily, they are easy to manufacture and ensure that the ducts remain properly dimensioned. The part of each element which terminates at the free end is formed of an easily deformable material, for example rubber or plastic, and is very thin. Therefore, any distortion of the element is easily corrected by its deformation when the liquid paper pulp is made to flow through the channels. This feature helps ensure the correct dimensions of the channels. 20 The strength of the elements gradually decreases and their surfaces are slightly wavy and have no very thick or thin parts. Therefore, they do not break easily and are lightweight and easy to handle. The end of each element from which it is attached to the perforated plate 25 is sufficiently strong that it does not bend easily and, as a result, it is easy to attach to or detach from the perforated plate.

Tämän keksinnön muita piirteitä ja etuja käy selville seuraavasta selostuksesta ja oheisista piirustuksis-30 ta.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.

Kuvio 1 on pituus- ja pystyleikkaus ennestään tunnetusta paperikoneen perälaatIkosta, ja kuvio 2 on pituus- ja pystyleikkaus tämän keksinnön mukaisesta perälaatikosta.Figure 1 is a longitudinal and vertical section of a prior art paper machine headbox, and Figure 2 is a longitudinal and vertical section of a headbox according to the present invention.

35 Tämän keksinnön mukainen perälaatikko esitetään esimerkkinä kuviossa 2. Se käsittää useita virtauksen- 4 85295 rajoituselementtejä 7, jotka on järjestetty päällekkäin ylälevyn 8 ja alalevyn 9 väliin muodostuneeseen kammioon. Jokainen elementti 7 on yhdistetty toisesta päästään rei'itettyyn levyyn 10, joka rajaa kammion sisääntulon.The headbox according to the present invention is shown by way of example in Fig. 2. It comprises a plurality of flow restricting elements 7 arranged one on top of the other in a chamber formed between the upper plate 8 and the lower plate 9. Each element 7 is connected at one end to a perforated plate 10 which delimits the inlet of the chamber.

5 Jokaisessa elementissä on kevyesti aallotettu ylä pinta ja oleellisesti samalla tavalla kevyesti aallotettu alapinta. Ylä- ja alapinta lähestyvät toisiaan asteittain, kunnes ne päättyvät vapaaseen päähän, joka on etäällä rei’itetystä levystä 10 ja kammion yhden ulostulon lähel-10 lä. Pinnat rajaavat väliinsä mieluimmin 1® - 15° kulman. Jos tämä kulma on pienempi kuin 1°, on vaikea varustaa jokaista elementtiä 7 ja nimenomaan sen vapaata päätyosaa tyydyttävästi aallotetuilla pinnoilla, jotka saavat aikaan tyydyttävän sekoitusvaikutuksen nesteeseen, joka pannaan 15 virtaamaan elementtien 7 rajaamien kanavien läpi. Jos kulma on 15° suurempi, jokaisen elementin 7 se pää, josta se on liitetty rei'itettyyn levyyn 10, on liian suuri ja tekee elementin painavaksi ja vaikeaksi käsitellä. Jokaisen elementin 7 ylä- ja alapinnan välinen kulma on esim. noin 20 4°, kuten kuviossa 2 esitetään.5 Each element has a lightly corrugated upper surface and a substantially corrugated lower surface in substantially the same manner. The upper and lower surfaces gradually converge until they terminate at a free end remote from the perforated plate 10 and near one outlet of the chamber. The surfaces preferably define an angle of 1® to 15 ° between them. If this angle is less than 1 °, it is difficult to provide each element 7, and in particular its free end part, with satisfactorily corrugated surfaces which provide a satisfactory mixing effect with the liquid made to flow through the channels delimited by the elements 7. If the angle is 15 ° greater, the end of each element 7 from which it is connected to the perforated plate 10 is too large and makes the element heavy and difficult to handle. The angle between the upper and lower surfaces of each element 7 is e.g. about 20 4 °, as shown in Fig. 2.

Aallotetut pinnat on rajattu aallotuksilla, jotka suuntautuvat myötävirtasuuntaan. Aallotettujen pintojen tehtävänä on synnyttää nesteeseen pyörrevirtaus. Ne rajaavat kanavia, joiden poikkileikkausmuoto kasvaa tai piene-25 nee asteittain elementeissä 7, niin että neste joutuu virtaamaan sellaisella nopeudella, joka pienenee ja suurenee kanavissa. Aallotusten mitat on valittu niin, että jokaisen elementin 7 vahvuus saadaan muuttumaan vähän. Aallotetut ylä- ja alapinnat ovat pääasiassa symmetrisiä keske-30 nään mainitun elementin pituusakseliin nähden.The corrugated surfaces are delimited by corrugations directed downstream. The function of the corrugated surfaces is to create a vortex flow in the liquid. They delimit channels whose cross-sectional shape increases or decreases gradually in the elements 7, so that the liquid has to flow at a rate which decreases and increases in the channels. The dimensions of the corrugations are chosen so that the strength of each element 7 is made to change slightly. The corrugated upper and lower surfaces are substantially symmetrical with respect to the longitudinal axis of said element.

Jokaisen elementin 7 vapaa pää, joka on hyvin ohut, on muodostettu materiaalista, jolla on alhainen kimmomoduuli ja lähellä yhtä (1) oleva ominaispaino, esim. kumista tai muovista, niin että se voidaan helposti muotoilla. 35 Toinen osa voidaan muodostaa samasta materiaalista tai jostakin muusta materiaalista.The free end of each element 7, which is very thin, is formed of a material having a low modulus of elasticity and a specific gravity close to one (1), e.g. rubber or plastic, so that it can be easily shaped. 35 The second part may be formed of the same material or of another material.

Claims

An inlet carriage for a paper machine having a top plate (8) on a bottom plate (9) which defines a chamber between itself and which at one end is joined by a perforated disc (10) defining an inlet for the chamber, and which approach each other as they approach the outlet of the chamber, and a plurality of flow limiting elements (7) located in the chamber above each other and at a certain distance from each other, thus defining a plurality of channels extending from the inlet to the outlet. the flow, each flow limiting element (7) being detachably connected from one end to the perforated disk (10), characterized in that each flow limiting element (7) has a slightly corrugated upper surface and a slightly corrugated lower surface which extends downstream and approaching each other until they terminate at a free end away from the perforated disc (10), said surfaces being substantially symmetrical with each other. relative to the center line of the flow limiting element and each flow limiting element comprises a free end portion formed of a easily deformable material.

2. An inlet carriage according to claim 1, characterized in that the upper and lower surfaces between them define an angle of 1-15 °.

3. An inlet carriage according to claim 2, characterized in that said material is a low elastic modulus material and a specific weight in the vicinity of 1.

4. An inlet carriage according to claim 3, characterized in that the material is rubber or plastic.

5. An inlet carriage according to any one of claims 1-4, characterized in that the upper plates (8) have a corrugated inner surface which is substantially symmetrical with β 85295 The upper surface of the upper flow limiting element (7), again having a corrugated inner surface which is substantially symmetrical to the lower surface of the lower flow limiting member (7) 1 relative to a substantially horizontal pane.