DE10249820A1 - Paper suspension fibers orientated by headbox horizontal jet with variable geometry upper and lower panels altered by pressure, temperature or piezo-effect - Google Patents

Paper suspension fibers orientated by headbox horizontal jet with variable geometry upper and lower panels altered by pressure, temperature or piezo-effect Download PDF

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Abstract

In a papermaking process a fibrous suspension is discharged (2) from a headbox (1) through an elongated horizontal jet slit (4) with converging upper (6) and lower (5) limits. The jet incorporates an array of fiber orientation vanes (7, 8). The last one third or 300 mm of the upper and lower limits (9) are esp. of variable geometry. The variable geometry is effected over the full width of the jet on both upper and lower jet faces (5, 6) Also claimed is a commensurate assembly in which the jet inner geometry is varied by fittings e.g. pressure chamber, temperature-regulated zones or piezo-electric drive units etc. In an alternative embodiment the geometry is varied by a push-fit insert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffsuspension durch eine Stoffauflaufdüse eines Stoffauflaufs einer Herstellungsmaschine, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, geführt wird, die zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckende Breitenwände (untere Düsenwand, obere Düsenwand) umfasst und die vorzugsweise mit mindestens einer Lamelle und/oder einem Trennelement versehen ist.The invention relates to a method to influence the fiber orientation in one out of at least a fibrous web produced, in particular a paper or cardboard web, the fiber suspension by headbox a headbox of a manufacturing machine, especially one Paper or board machine the two are right across width walls extending the machine width (lower nozzle wall, upper nozzle wall) comprises and preferably with at least one lamella and / or is provided with a separating element.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen Stoffauflauf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention further relates to a headbox according to the preamble of claim 12 for implementation of the method according to the invention.

Es ist allgemein bekannt, einen Stoffauflauf zur Beeinflussung beziehungsweise Einstellung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, zu benutzen, indem der örtliche Durchsatz an Faserstoffsuspension durch den Turbulenzerzeuger des Stoffauflaufs verändert wird. Diese Veränderung kann durch Verwendung verschiedener Einlaufbüchsen am Turbulenzerzeuger und/oder anderer Rohrverengungen im Turbulenzerzeuger erfolgen.It is well known to use a headbox Influencing or setting the fiber orientation in a manufactured from at least one fiber suspension To use fibrous web, in particular a paper or cardboard web, by the local Throughput of fiber suspension through the turbulence generator of the Headbox changed becomes. This change can by using different inlet bushings on the turbulence generator and / or other pipe constrictions in the turbulence generator.

Ein Problem dabei ist die schlechte Zugänglichkeit des Turbulenzerzeugers samt dazugehörigen hydraulischen Vorrichtungen.One problem is the bad one accessibility of the turbulence generator together with the associated hydraulic devices.

Weiterhin ist bekannt, den Auslaufspalt eines Stoffauflaufs zwecks Beeinflussung beziehungsweise Einstellung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, zu verändern, beispielsweise durch Anbringung und Betätigung von Gewindespindeln zum Verschwenken oder Verbiegen der Stoffauflaufblende. Derartige Einrichtungen sind aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 29 42 966 A1 (PA03729 DE) und DE 35 35 849 A1 (PA04265 DE) des Anmelders bekannt. Mittels der offenbarten Einrichtungen kann der Durchsatz an Faserstoffsuspension über die Breite des Stoffauflaufs hinweg örtlich verändert werden.It is also known to change the outlet gap of a headbox in order to influence or adjust the fiber orientation in a fibrous web made from at least one fibrous suspension, in particular a paper or cardboard web, for example by attaching and actuating threaded spindles to pivot or bend the headbox panel. Such facilities are from the German published documents DE 29 42 966 A1 (PA03729 DE) and DE 35 35 849 A1 (PA04265 DE) of the applicant. The throughput of fiber suspension can be changed locally across the width of the headbox by means of the disclosed devices.

In nachteilhafter Weise wird jedoch gleichzeitig auch die Strömungsrichtung örtlich beeinflusst und damit wiederum die Faserorientierung. Durch eine örtliche Verengung des Auslaufspalts wird nämlich den Fasern an den Engstellen des Auslaufspalts eine andere Strömungsrichtung erteilt als an anderen Stellen des Auslaufspalts. Dies bedeutet, dass zwar das Flächengewicht durch diese so genannte Verdrängungsregelung über die Breite des Stoffauflaufs beeinflusst werden kann, dass sich gleichzeitig jedoch die gegebenenfalls gute Faserorientierung ändern kann.However, it becomes disadvantageous at the same time locally influenced the flow direction and with that again the fiber orientation. By a local The narrowing of the outlet gap is namely the fibers at the narrow points the flow gap issued a different flow direction than to other points of the outlet gap. This means that while that grammage through this so-called displacement regulation over the Width of the headbox that can be affected at the same time however, the good fiber orientation may change.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 19 593 A1 (PA04598 DE) des Anmelders ist ein Stoffauflauf für Papiermaschinen mit einem Verteiler zum Verteilen einer zugeführten Faserstoffsuspension über die Arbeitsbreite der Papiermaschine, einer eine Vielzahl von Löchern oder Kanälen aufweisenden Führungsvorrichtung für die Faserstoffsuspension, einem maschinenbreiten Auslaufkanal mit Auslaufspalt zum Verteilen der Faserstoffsuspension und ferner mit Mitteln zum Einstellen der Stoffdichte der Stoffsuspension über die Arbeitsbreite hinweg bekannt.From the German published application DE 40 19 593 A1 Applicant's (PA04598 DE) is a headbox for paper machines with a distributor for distributing a supplied fiber suspension over the working width of the paper machine, a guide device for the fiber suspension having a plurality of holes or channels, a machine-wide outlet channel with an outlet gap for distributing the fiber suspension and also with Means for adjusting the consistency of the stock suspension over the working width are known.

Weiterhin ist der Stoffauflauf über seine Breite hinweg durch Trennwände in Sektionen unterteilt, die einzelne Sektion weist wenigstens eine Zuleitung zum Zuführen eines Teilstroms (Sektionsstroms) auf, der einzelnen Zuleitung ist ein Mischer vorgeschaltet und der Mischer weist wenigstens zwei Anschlüsse zum Heranführen von Suspensionsströmen mit vorgegebenen Betriebsparametern (Durchsatz, Stoffdichte, Faserqualität) auf.Furthermore, the headbox is over his Width across partitions divided into sections, the individual section has at least one Supply line for feeding of a partial flow (section flow), which is an individual feed line a mixer upstream and the mixer has at least two Connections to bring up of suspension flows with specified operating parameters (throughput, consistency, fiber quality).

Zwar lassen sich durch einen derartigen Stoffauflauf die beiden Parameter Stoffdichte und Faserorientierung auf praktikable und zuverlässige Weise unabhängig voneinander beeinflussen, der Stoffauflauf selbst führt jedoch zu erhöhten Kosten, insbesondere Anschaffungs- und Betriebskosten, und ist nur mit einem erhöhten Aufwand an Regelungstechnik optimal betreibbar.Such a headbox can indeed the two parameters of fabric density and fiber orientation to practicable and reliable Way independent influence each other, but the headbox itself leads to increase Costs, especially acquisition and operating costs, and is only with an elevated Control technology effort can be optimally operated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, in schneller, kostengünstiger und zuverlässiger Weise bei einer hohen Runnability der Herstellungsmaschine, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, ermöglicht wird.The invention is based on the object To further develop methods of the type mentioned in the introduction such that influencing fiber orientation in one out of at least a fibrous web, especially one Paper or cardboard web, in a quick, inexpensive and reliable way with a high runnability of the manufacturing machine, especially one Paper or cardboard machine becomes.

Außerdem soll ein geeigneter Stoffauflauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben werden.In addition, a suitable one Headbox for implementation of the method according to the invention can be specified.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Faserorientierung durch mindestens eine Geometrieänderung im Bereich der Stoffauflaufdüse beeinflusst, vorzugsweise geregelt/gesteuert, wird.This task is solved in that the fiber orientation by at least one change in geometry in the area of the headbox nozzle influenced, preferably regulated / controlled.

Durch diese relativ einfach zu bewerkstelligende Geometrieänderung im Bereich der Stoffauflaufdüse kann bei Erfüllung der vorgenannten Anforderungen direkt Einfluss auf den Verlauf der Faserorientierung in Maschinenquerrichtung (Cross Machine Direction (CD)) genommen werden. Die Geometrieveränderung kann dabei sowohl eine Volumenverkleinerung, eine Volumenverschiebung als auch eine Volumenvergrößerung bedeuten.Through this relatively easy to do geometry change in the area of the headbox nozzle can when fulfilled the aforementioned requirements directly influence the course of the Cross machine direction (CD)) can be taken. The change in geometry can be both Volume reduction, a volume shift and a volume increase mean.

Eine erste erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass die Geometrieänderung zumindest durch eine Änderung der Kontur der Stoffauflaufdüse erzeugt wird.A first embodiment according to the invention provides that the change in geometry is generated at least by changing the contour of the headbox nozzle.

Dabei wird vorzugsweise die Kontur der oberen Düsenwand und/oder der unteren Düsenwand in Maschineniaufrichtung (Machine Direction (MD)} und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert.The contour is preferred the upper nozzle wall and / or the lower nozzle wall in machine direction (MD)} and / or in cross machine direction (CD) changed.

Hinsichtlich des Umfangs der Änderung der Kontur der Stoffauflaufdüse ist sowohl eine lokale, sektionale und/oder gesamtheitliche Änderung in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) möglich, wobei natürlich auch verschiedene Änderungsarten ihre Anwendung finden können.Regarding the scope of the change the contour of the headbox nozzle is both a local, sectional and / or holistic change in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) possible being natural also different types of changes can find their application.

Eine zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass die Geometrieänderung zumindest durch eine Änderung der Kontur und/oder der Lage der Lamelle und/oder des Trennelements erzeugt wird.A second embodiment according to the invention provides that the geometry change at least through a change the contour and / or the position of the lamella and / or the separating element is produced.

Dabei kann die Lamelle und/oder das Trennelement in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) verschoben werden.The slat and / or that Separating element in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD) are moved.

Hinsichtlich des Umfangs der Verschiebung der Lamelle und/oder des Trennelements ist sowohl eine lokale, sektionale und/oder gesamtheitliche Verschiebung in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) möglich, wobei natürlich auch verschiedene Verschiebungsarten ihre Anwendung finden können.Regarding the extent of the shift of Lamella and / or the separating element is both a local, sectional and / or total shift in machine direction (MD) or possible against the machine direction (MD), of course also different types of displacement can be used.

Weiterhin kann die Kontur der Lamelle und/oder des Trennelements in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert werden.Furthermore, the contour of the lamella and / or of the separating element in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) changed become.

Hinsichtlich des Umfangs der Änderung der Kontur der Lamelle und/oder des Trennelements ist sowohl eine lokale, sektionale und/oder gesamtheitliche Änderung möglich, wobei natürlich auch verschiedene Änderungsarten ihre Anwendung finden können.Regarding the scope of the change the contour of the lamella and / or the separating element is both one Local, sectional and / or holistic change possible, but of course also different types of changes can find their application.

Unter strömungs- und regelungstechnischen Aspekten ist es vorteilhaft, wenn die Geometrieänderung bei gleichem Zulaufquerschnitt in die Stoffauflaufdüse und/oder bei parallelem oder annähernd parallelem Auslaufquerschnitt aus der Stoffauflaufdüse erfolgt.From a flow and control point of view it is advantageous if the geometry change with the same inlet cross-section into the headbox nozzle and / or in parallel or approximately parallel outlet cross-section from the headbox nozzle.

Eine sehr gute Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wird erreicht, wenn die Geometrieänderung – in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen – im letzten Drittel oder auf den letzten 300 mm im Bereich der Stoffauflaufdüse erfolgt.A very good influence on the Fiber orientation in one of at least one fiber suspension produced fibrous web, in particular a paper or cardboard web, is achieved when the geometry change - in the flow direction of the fiber suspension seen - in last third or in the last 300 mm in the area of the headbox nozzle.

Ein geeigneter Stoffauflauf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Geometrie im Bereich der Stoffauflaufdüse zur Beeinflussung der Faserorientierung in der Faserstoffsuspension veränderbar, vorzugsweise regelbar/steuerbar, ist.A suitable headbox for performing the inventive method is characterized in that at least one geometry in the area the headbox nozzle to influence the fiber orientation in the fiber suspension variable, is preferably adjustable / controllable.

Eine erste erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest die Kontur der oberen Düsenwand und/oder der unteren Düsenwand der Stoffauflaufdüse in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) veränderbar ist.A first embodiment of the invention provides before that at least the contour of the upper nozzle wall and / or the lower nozzle wall the headbox nozzle in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) changeable is.

Dabei besteht die Düsenwand aus mindestens einer biegeweichen Platte, die mittels mindestens einer Verformungseinrichtung mechanisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch/hydraulisch insbesondere lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) verformbar ist.There is the nozzle wall from at least one pliable plate, which by means of at least a deformation device mechanically and / or electromechanically and / or pneumatic / hydraulic in particular locally, sectionally and / or as a whole in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) is deformable.

Eine zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest die Lage und/oder die Kontur der Lamelle und/oder des Trennelements veränderbar ist.A second embodiment according to the invention provides that at least the position and / or the contour of the lamella and / or the separating element can be changed is.

Dabei kann die Lamelle oder das Trennelement in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) mittels mindestens einer Verschiebeeinrichtung lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) verschiebbar sein. Die Lamelle kann gemäß dem Stand der Technik dabei sektioniert ausgeführt sein.The slat or the separating element in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD) locally, sectionally by means of at least one displacement device and / or as a whole in the machine direction (MD) or in the opposite direction the machine direction (MD) can be moved. The slat can according to the state of the Technology carried out in sections his.

Alternativ oder ergänzend kann die Kontur der Lamelle und/oder des Trennelements in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) insbesondere lokal, sektional und/oder gesamtheitlich veränderbar sein.Alternatively or in addition can the contour of the lamella and / or the separating element in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD), particularly locally, can be changed sectionally and / or holistically.

Die Kontur der Lamelle und/oder des Trennelements ist vorzugsweise durch das Erzeugen mindestens einer leichten Verformung, insbesondere einer Verschiebung oder einer Wölbung, infolge mindestens einer Krafteinwirkung oder aufgrund mindestens einer aufgesetzten und verschiebbaren Abdeckung, insbesondere einer Platte und dergleichen, oder aufgrund verschiedener beaufschlagbarer Einbauten, insbesondere Druckkammern, Temperaturzonen, Piezo-Stellantrieben und dergleichen, veränderbar.The contour of the lamella and / or the Separating element is preferably by creating at least one slight deformation, in particular a displacement or a buckle, as a result of at least one force or at least one an attached and slidable cover, especially one Plate and the like, or due to various actable Internals, in particular pressure chambers, temperature zones, piezo actuators and the like, changeable.

Um eine sehr gute Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, zu erreichen, erfolgt die Geometrieänderung – in Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension gesehen – im letzten Drittel oder auf den letzten 300 mm im Bereich der Stoffauflaufdüse.To influence the very good Fiber orientation in one of at least one fiber suspension produced fibrous web, in particular a paper or cardboard web, To achieve this, the geometry changes - in the flow direction of the fiber suspension seen - in last third or the last 300 mm in the area of the headbox nozzle.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Other features and advantages of Invention result from the following description more preferred embodiments with reference to the drawing.

Es zeigenShow it

1 bis 5: verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoffauflaufs in schematisierten Ansichten. 1 to 5 : different embodiments of the headbox according to the invention in schematic views.

Die 1 zeigt eine schematisierte Seitenansicht eines Stoffauflaufs 1 einer Herstellungsmaschine, insbesondere Papier- oder Kartonmaschine, zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension 3, mit einer Stoffauflaufdüse 4, die zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckende Breitenwände (untere Düsenwand 5, obere Düsenwand 6) umfasst. Die Stoffauflaufdüse 4 ist bei bestimmten Papier- und Kartonsorten mit mindestens einer Lamelle 7 und bei mehrschichtigen Stoffaufläufen mit mindestens einem Trennelement 8 versehen, wobei in der 1 sowohl die Lamelle 7 als auch das Trennelement 8 als ein einzelnes Element beispielhaft mittels einer gestrichelten Linie dargestellt sind. Selbstverständlich umfasst der Stoffauflauf 1 noch eine Zufuhreinrichtung für die Faserstoffsuspension 3, insbesondere ein Querverteilrohr oder einen Rundverteiler, und mindestens einen zwischen der Zufuhreinrichtung und der Stoffauflaufdüse 4 angeordneten turbulenzerzeugenden Bereich, insbesondere ein Rohrgitter und/oder einen Tur bulenzerzeuger, wobei diese Baugruppen nicht explizit dargestellt, dem Fachmann jedoch bekannt sind.The 1 shows a schematic side view of a headbox 1 a manufacturing machine, in particular paper or board machine, for producing a fibrous web 2 , in particular paper or cardboard web, from at least one fiber suspension 3 , with a headbox nozzle 4 , the two width walls extending across the machine width (lower nozzle wall 5 , upper nozzle wall 6 ) includes. The headbox nozzle 4 is with certain types of paper and cardboard with at least one lamella 7 and with multilayer headboxes with at least one separating element 8th provided, being in the 1 both the slat 7 as well as the separating element 8th are shown as a single element by means of a dashed line. Of course, the headbox includes 1 another feed device for the fiber suspension 3 , in particular a cross distribution pipe or a round distributor, and at least one between the feed device and the headbox nozzle 4 arranged turbulence-generating area, in particular a pipe grate and / or a turbulence generator, these assemblies not explicitly shown, but are known to the person skilled in the art.

Es ist nunmehr mindestens eine Geometrie im Bereich der Stoffauflaufdüse 4 zur Beeinflussung der Faserorientierung in der Faserstoffsuspension 3 veränderbar, vorzugsweise regelbar/steuerbar. Im Hinblick auf die Ermöglichung dieser Geometrieänderung ist zumindest die Kontur K der oberen Düsenwand 5 und/oder der unteren Düsenwand 6 der Stoffauflaufdüse 4 in Maschinenlaufrichtung (MD) (Pfeil) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) (Pfeil) veränderbar. In 1 besteht beispielsweise jede Düsenwand 5, 6 aus mindestens einer biegeweichen Platte 9, die mittels mindestens einer Verformungseinrichtung 10 mechanisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch/hydraulisch verformbar ist, wobei die Richtungen der Verformungen durch Pfeile dargestellt sind. Die jeweilige Verformung kann lokal, sektional und/oder gesamtheitlich bewirkt werden. Die mechanische Verformungseinrichtung 10 kann beispielsweise eine an sich bekannte Spindeleinheit mit jeweiligem Antrieb oder mindestens ein Exzenterantrieb sein, die elektromechanische Verformungseinrichtung 10 kann beispielsweise ein Stellmotor sein und die pneumatische/hydraulische Verformungseinrichtung 10 kann beispielsweise mindestens eine Zylindereinheit oder ein Druckpolster sein. Die jeweilige Verformungseinrichtung 10 ist in 1 lediglich schematisiert dargestellt.There is now at least one geometry in the area of the headbox nozzle 4 to influence the fiber orientation in the fiber suspension 3 changeable, preferably adjustable / controllable. With a view to making this change in geometry possible, at least the contour K is the upper nozzle wall 5 and / or the lower nozzle wall 6 the headbox nozzle 4 changeable in machine direction (MD) (arrow) and / or in machine direction (CD) (arrow). In 1 there is, for example, every nozzle wall 5 . 6 from at least one flexible plate 9 which by means of at least one deformation device 10 is mechanically and / or electromechanically and / or pneumatically / hydraulically deformable, the directions of the deformations being represented by arrows. The respective deformation can be effected locally, sectionally and / or holistically. The mechanical deformation device 10 can be, for example, a spindle unit known per se with a respective drive or at least one eccentric drive, the electromechanical deformation device 10 can be, for example, an actuator and the pneumatic / hydraulic deformation device 10 can be, for example, at least one cylinder unit or a pressure cushion. The respective deformation device 10 is in 1 only shown schematically.

Die Geometrieänderung erfolgt – in Strömungsrichtung S (Pfeil) der Faserstoffsuspension 3 gesehen – im letzten Drittel oder auf den letzten 300 mm im Bereich der Stoffauflaufdüse 4. Dabei führen minimale Änderungen im Bereich von wenigen Zehntel Millimetern im Düsenquerschnitt zu signifikanten Änderungen der Faserorientierung. Zum Beispiel können örtlich 0,1 mm Dicke in Maschinenquerrichtung (CD) (Pfeil) eine Änderung des Faserorientierungswinkels von bis zu 2 Grad erzeugen.The geometry changes - in the flow direction S (arrow) of the fiber suspension 3 seen - in the last third or the last 300 mm in the area of the headbox nozzle 4 , Minimal changes in the range of a few tenths of a millimeter in the nozzle cross section lead to significant changes in the fiber orientation. For example, a local 0.1 mm thickness in the cross machine direction (CD) (arrow) can produce a change in the fiber orientation angle of up to 2 degrees.

Die beiden 1a und 1b zeigen in schematisierter Darstellung je eine Düsenwand 5, 6 mit eingelegter biegeweicher Platte 9, die von einer nicht explizit dargestellten Verformungseinrichtung 10 entsprechend verformt wird. Die Verformung kann dabei sektioniert oder in Maschinenquerrichtung (CD) (Pfeil) mehrmals sektioniert erfolgen und die biegeweiche Platte 9 kann auf ihrer Abströmseite 11 mindestens einen Stufensprung 12 aufweisen.The two 1a and 1b each show a schematic representation of a nozzle wall 5 . 6 with inserted flexible plate 9 by a deformation device not explicitly shown 10 is deformed accordingly. The deformation can be sectioned or sectioned several times in the cross-machine direction (CD) (arrow) and the flexible plate 9 can on their downstream side 11 at least one step jump 12 exhibit.

Die 2 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Lamelle 7 oder eines Trennelements 8 eines Stoffauflaufs 1 einer Herstellungsmaschine, insbesondere Papier- oder Kartonmaschine.The 2 shows a schematic side view of a lamella 7 or a separating element 8th a headbox 1 a manufacturing machine, especially paper or board machine.

Dabei ist vorgesehen, dass mindestens eine Geometrie im Bereich der Stoffauflaufdüse 4 zur Beeinflussung der Faserorientierung 3 in der Faserstoffsuspension veränderbar, vorzugsweise regelbar/steuerbar, ist.It is provided that at least one geometry in the area of the headbox nozzle 4 to influence the fiber orientation 3 in the fiber suspension can be changed, preferably regulated / controllable.

Im Hinblick auf die Ermöglichung dieser Geometrieänderung ist die Lamelle 7 oder das Trennelement in bekannter Weise in einer Halterung 7.1 vorzugsweise schwenkbar gelagert. Die Lamelle 7 oder das Trennelement 8 selbst ist vorzugsweise beidseitig mit einer verschiebbaren Abdeckung 7.2 (Verschiebepfeil V) versehen. Die verschiebbare Abdeckung 7.2 kann beispielsweise als mindestens zwei aufgesetzte Platten ausgeführt sein, wobei die Platten sektioniert sein können und verschiedene Größen, Höhen und Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen können. Durch diese Verschiebung der Abdeckung 7.2 mittels mindestens einer, vorzugsweise zweier Verschiebeeinrichtungen 15 wird also eine Geometrieänderung im Bereich der Stoffauflaufdüse 4 herbeigeführt.In terms of enabling this geometry change, the lamella is 7 or the separating element in a known manner in a holder 7.1 preferably pivotally mounted. The slat 7 or the separating element 8th itself is preferably on both sides with a sliding cover 7.2 (Move arrow V). The sliding cover 7.2 can for example be designed as at least two attached plates, the plates can be sectioned and can have different sizes, heights and surface textures. By moving the cover 7.2 by means of at least one, preferably two, displacement devices 15 So there will be a change in geometry in the area of the headbox nozzle 4 brought about.

Die 3 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Lamelle 7 oder eines Trennelements 8 eines Stoffauflaufs 1 mit veränderbarer Kontur K. Die Kontur K ist dabei mittels verschiedener beaufschlagbarer Einbauten 13, insbesondere Druckkammern, Temperaturzonen, Piezo-Stellantrieben und dergleichen, veränderbar, wobei diese Einbauten 13 und deren Betriebseinheiten (Antriebseinheit, Regel-/Steuereinheit und dergleichen) 14 lediglich schematisch dargestellt sind. Diese Einbauten können sowohl in Maschinenlaufrichtung (MD) (Pfeil) als auch in Maschinenquerrichtung (CD) (Pfeil) lokal, sektional oder gesamtheitlich sektioniert sein.The 3 shows a schematic side view of a lamella 7 or a separating element 8th a headbox 1 with changeable contour K. The contour K is by means of various attachments which can be acted upon 13 , in particular pressure chambers, temperature zones, piezo actuators and the like, changeable, these internals 13 and their operating units (drive unit, regulating / control unit and the like) 14 are only shown schematically. These internals can be sectioned locally, sectionally or as a whole, both in the machine direction (MD) (arrow) and in the machine direction (CD) (arrow).

Auch die 4 und 5 zeigen in perspektivischer Ansicht je eine Lamelle 7 oder ein Trennelement 8 eines nicht dargestellten Stoffauflaufs 1 mit veränderbarer Lage L beziehungsweise Kontur K.Also the 4 and 5 each show a lamella in perspective view 7 or a separator 8th a headbox, not shown 1 with changeable position L or contour K.

Dabei ist die Lamelle 7 oder das Trennelement 8 gemäß der Ausführung der 4 in Maschinenlaufrichtung (MD) (Pfeil) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) (Pfeil) mittels mindestens einer schematisiert dargestellten Verschiebeeinrichtung 15 gemäß der Verschiebepfeile V lokal, sektional und/oder gesamtheitlich verschiebbar. Es ergeben sich damit Geometrieverschiebungen, die beispielhaft in gestrichelter Form angedeutet sind.Here is the slat 7 or the separating element 8th according to the execution of the 4 in the machine direction (MD) (arrow) or against the machine direction (MD) (arrow) by means of at least one schematically shown displacement device 15 Movable locally, sectionally and / or holistically according to the arrows V. This results in geometrical shifts at are playfully indicated in dashed form.

Auch ist gemäß der Ausführung der 5 die Kontur K der Lamelle 7 oder des Trennelements 8 in Maschinenlaufrichtung (MD) (Pfeil) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) (Pfeil) mittels mindestens einer schematisiert dargestellten Verschiebeeinrichtung 15 gemäß des Verschiebepfeils V lokal, sektional und/oder gesamtheitlich veränderbar. Es ist deutlich erkennbar, dass die Kontur K der Lamelle 7 und/oder des Trennelements 8 durch das Erzeugen mindestens einer leichten Verformung (gestrichelte Linie), insbesondere einer Verschiebung oder einer Wölbung, infolge mindestens einer Krafteinwirkung KE (Pfeil) veränderbar ist.Also according to the execution of the 5 the contour K of the lamella 7 or the separating element 8th in the machine direction (MD) (arrow) and / or in the cross machine direction (CD) (arrow) by means of at least one schematically shown displacement device 15 Can be changed locally, sectionally and / or as a whole according to the arrow V. It can be clearly seen that the contour K of the lamella 7 and / or the separating element 8th can be changed by generating at least a slight deformation (dashed line), in particular a displacement or a curvature, as a result of at least one force KE (arrow).

Die in den 1 bis 5 dargestellten Möglichkeiten zur bereits beschriebenen Beeinflussung der Faserorientierung in einer bekannten Faserstoffbahn aufgrund einer Geometrieänderung im Bereich der Stoffauflaufdüse können selbstverständlich mit mindestens einer bekannten Regel- und/oder Steuereinrichtung geregelt beziehungsweise gesteuert werden. Die jeweilige Einrichtung kann dabei an ein Prozessleitsystem angeschlossen sein, welches wiederum Teil einer übergeordneten Einheit sein kann.The in the 1 to 5 Possibilities for influencing the fiber orientation in a known fibrous web already described due to a change in geometry in the area of the headbox nozzle can of course be regulated or controlled with at least one known regulating and / or control device. The respective device can be connected to a process control system, which in turn can be part of a higher-level unit.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf 1 eignet sich in hervorragender Weise zur Durchführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn.The headbox according to the invention 1 is outstandingly suitable for carrying out the method according to the invention for influencing the fiber orientation in a fibrous web made from at least one fibrous suspension, in particular a paper or cardboard web.

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung sowohl ein Verfahren als auch ein Stoffauflauf der eingangs genannten Art geschaffen wird, welche die Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension hergestellten Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, in schneller, kostengünstiger und zuverlässiger Weise bei einer hohen Runnability der Herstellungsmaschine, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, ermöglichen.In summary it should be noted that by the invention both a method and a headbox of the type mentioned above, which is influencing the fiber orientation in one of at least one fiber suspension produced fibrous web, in particular a paper or cardboard web, in faster, cheaper and more reliable Way with a high runnability of the manufacturing machine, especially one Paper or board machine.

11
Stoffauflaufheadbox
22
FaserstoffbahnFibrous web
33
FaserstoffsuspensionFibrous suspension
44
Stoffauflaufdüseheadbox
55
Untere Düsenwand (Breitenwand)Lower nozzle wall (Width wall)
66
Obere Düsenwand (Breitenwand)Upper nozzle wall (Width wall)
77
Lamellelamella
7.17.1
Halterungbracket
7.27.2
Abdeckungcover
88th
Trennelementseparating element
99
Platteplate
1010
Verformungseinrichtungdeforming means
1111
Abströmseiteoutflow
1212
Stufensprungincrement
1313
Einbautenfixtures
1414
Betriebseinheitoperating unit
1515
Verschiebeeinrichtungshifter
CDCD
Maschinenquerrichtung (Pfeil)CMD (Arrow)
KK
Konturcontour
LL
Lagelocation
KEKE
Krafteinwirkung (Pfeil)force (Arrow)
MDMD
Maschinenlaufrichtung (Pfeil)Machine direction (Arrow)
SS
Strömungsrichtung (Pfeil)flow direction (Arrow)
VV
Verschiebepfeildisplacement arrow

Claims (24)

Verfahren zur Beeinflussung der Faserorientierung in einer aus mindestens einer Faserstoffsuspension (3) hergestellten Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffsuspension (3) durch eine Stoffauflaufdüse (4) eines Stoffauflaufs (1) einer Herstellungsmaschine, insbesondere einer Papier- oder Kartonmaschine, geführt wird, die zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckende Breitenwände (untere Düsenwand (5), obere Düsenwand (6)) umfasst und die vorzugsweise mit mindestens einer Lamelle (7) und/oder einem Trennelement (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserorientierung durch mindestens eine Geometrieänderung im Bereich der Stoffauflaufdüse (4) beeinflusst, vorzugsweise geregelt/gesteuert, wird.Method for influencing the fiber orientation in one of at least one fiber suspension ( 3 ) manufactured fibrous web ( 2 ), in particular a paper or cardboard web, the fibrous suspension ( 3 ) through a headbox nozzle ( 4 ) a headbox ( 1 ) of a manufacturing machine, in particular a paper or board machine, is guided, the two width walls extending across the machine width (lower nozzle wall ( 5 ), upper nozzle wall ( 6 )) and preferably with at least one lamella ( 7 ) and / or a separating element ( 8th ) is provided, characterized in that the fiber orientation by at least one change in geometry in the area of the headbox nozzle ( 4 ) is influenced, preferably regulated / controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrieänderung zumindest durch eine Änderung der Kontur (K) der Stoffauflaufdüse (4) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that the change in geometry at least by changing the contour (K) of the headbox nozzle ( 4 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der unteren Düsenwand (5) und/oder der oberen Düsenwand (6) in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert wird.A method according to claim 2, characterized in that the contour (K) of the lower nozzle wall ( 5 ) and / or the upper nozzle wall ( 6 ) is changed in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD). Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Stoffauflaufdüse (4) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert wird.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the contour (K) of the headbox nozzle ( 4 ) locally, sectionally and / or holistically in Machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) is changed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrieänderung zumindest durch eine Änderung der Lage (L) und/oder der Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that the change in geometry at least by changing the position (L) and / or the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) is produced. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (7) und/oder das Trennelement (8) in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) verschoben wird beziehungsweise werden.A method according to claim 5, characterized in that the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (7) und/oder das Trennelement (8) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) verschoben wird beziehungsweise werden.A method according to claim 6, characterized in that the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) locally, sectionally and / or holistically in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert wird.A method according to claim 5, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) is changed in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD). Verfahren nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) geändert wird.A method according to claim 5 or 8, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) is changed locally, sectionally and / or holistically in the machine direction (MD) and / or in the machine direction (CD). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrieänderung – in Strömungsrichtung (S) der Faserstoffsuspension (3) gesehen – im letzten Drittel oder auf den letzten 300 mm im Bereich der Stoffauflaufdüse (4) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the change in geometry - in the flow direction (S) of the fiber suspension ( 3 ) seen - in the last third or the last 300 mm in the area of the headbox nozzle ( 4 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrieänderung bei gleichem Zulaufquerschnitt in die Stoffauflaufdüse (4) und/oder bei parallelem oder annähernd parallelem Auslaufquerschnitt aus der Stoffauflaufdüse (4) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the change in geometry with the same inlet cross section into the headbox nozzle ( 4 ) and / or with a parallel or approximately parallel outlet cross-section from the headbox nozzle ( 4 ) he follows. Stoffauflauf (1) einer Herstellungsmaschine, insbesondere Papier- oder Kartonmaschine, zur Herstellung einer Faserstoftbahn (2), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus mindestens einer Faserstoffsuspension (3), mit einer Stoffauflaufdüse (4), die zwei sich quer über die Maschinenbreite erstreckende Breitenwände (untere Düsenwand (5), obere Düsenwand (6)) umfasst und die vorzugsweise mit mindestens einer Lamelle (7) und/oder einem Trennelement (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Geometrie im Bereich der Stoffauflaufdüse (4) zur Beeinflussung der Faserorientierung in der Faserstoffsuspension (3) veränderbar, vorzugsweise regelbar/steuerbar, ist.Headbox ( 1 ) a manufacturing machine, in particular paper or board machine, for producing a fibrous web ( 2 ), in particular paper or cardboard web, from at least one fiber suspension ( 3 ), with a headbox nozzle ( 4 ), the two width walls extending across the machine width (lower nozzle wall ( 5 ), upper nozzle wall ( 6 )) and preferably with at least one lamella ( 7 ) and / or a separating element ( 8th ) is provided, characterized in that at least one geometry in the area of the headbox nozzle ( 4 ) to influence the fiber orientation in the fiber suspension ( 3 ) is changeable, preferably controllable. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Kontur (K) der unteren Düsenwand (5) und/oder der oberen Düsenwand (6) der Stoffauflaufdüse (4) in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) veränderbar istHeadbox ( 1 ) according to claim 12, characterized in that at least the contour (K) of the lower nozzle wall ( 5 ) and / or the upper nozzle wall ( 6 ) the headbox nozzle ( 4 ) can be changed in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD) Stoffauflauf (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenwand (5, 6) aus mindestens einer biegeweichen Platte (9) besteht, die mittels mindestens einer Verformungseinrichtung (10) mechanisch und/oder elektromechanisch und/oder pneumatisch/hydraulisch verformbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the nozzle wall ( 5 . 6 ) from at least one flexible plate ( 9 ) consists of at least one deformation device ( 10 ) is mechanically and / or electromechanically and / or pneumatically / hydraulically deformable. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenwand (5, 6) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) verformbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 13 or 14, characterized in that the nozzle wall ( 5 . 6 ) is deformable locally, sectionally and / or holistically in the machine direction (MD) and / or in the machine direction (CD). Stoffauflauf (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Lage (L) und/oder die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 12, characterized in that at least the position (L) and / or the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) is changeable. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (7) und/oder das Trennelement (8) in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) mittels mindestens einer Verschiebeeinrichtung (15) verschiebbar ist beziehungsweise sind.Headbox ( 1 ) according to claim 16, characterized in that the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD) by means of at least one displacement device ( 15 ) is or can be moved. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (7) und/oder das Trennelement (8) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) oder entgegen der Maschinenlaufrichtung (MD) mittels mindestens einer Verschiebeeinrichtung (15) verschiebbar ist beziehungsweise sind.Headbox ( 1 ) according to claim 17, characterized in that the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) locally, sectionally and / or holistically in the machine direction (MD) or against the machine direction (MD) by means of at least one displacement device ( 15 ) is or can be moved. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 16, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) can be changed in the machine direction (MD) and / or in the cross machine direction (CD). Stoffauflauf (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) lokal, sektional und/oder gesamtheitlich in Maschinenlaufrichtung (MD) und/oder in Maschinenquerrichtung (CD) veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 19, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) can be changed locally, sectionally and / or holistically in the machine direction (MD) and / or in the machine direction (CD). Stoffauflauf (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) durch das Erzeugen mindestens einer leichten Verformung, insbesondere einer Verschiebung oder einer Wölbung, infolge mindestens einer Krafteinwirkung veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 19 or 20, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) by the Generating at least a slight deformation, in particular a displacement or a curvature, can be changed as a result of at least one force. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) aufgrund verschiedener beaufschlagbarer Einbauten, insbesondere Druckkammern, Temperaturzonen, Piezo-Stellantrieben und dergleichen, veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 19 or 20, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) can be changed due to various internals that can be acted upon, in particular pressure chambers, temperature zones, piezo actuators and the like. Stoffauflauf (1) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (K) der Lamelle (7) und/oder des Trennelements (8) aufgrund mindestens einer aufgesetzten und verschiebbaren Abdeckung (7.2), insbesondere einer Platte und dergleichen, veränderbar ist.Headbox ( 1 ) according to claim 19 or 20, characterized in that the contour (K) of the lamella ( 7 ) and / or the separating element ( 8th ) due to at least one cover that can be slid on ( 7.2 ), in particular a plate and the like, is changeable. Stoffauflauf (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrieänderung – in Strömungsrichtung (S) der Faserstoffsuspension (3) gesehen – im letzten Drittel oder auf den letzten 300 mm im Bereich der Stoffauflaufdüse (4) erfolgt.Headbox ( 1 ) according to one of claims 12 to 23, characterized in that the change in geometry - in the flow direction (S) of the fiber suspension ( 3 ) seen - in the last third or the last 300 mm in the area of the headbox nozzle ( 4 ) he follows.
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