專利名稱：流漿箱和帶有流漿箱的頁張形成單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流漿箱，用于在由至少一種纖維材料懸浮液制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器中使用，包括至少一個輸入至少一種纖維材料懸浮液的輸入設(shè)備；用于以自由射流排出纖維材料懸浮液的具有出口縫隙的噴嘴和在流動方向上直接前置于噴嘴的湍動產(chǎn)生裝置，在該湍動產(chǎn)生裝置中至少一種纖維材料懸浮液可以通過大量的湍動產(chǎn)生通道以分流方式引導(dǎo)，其中，在單個的湍動產(chǎn)生通道的內(nèi)部設(shè)置有至少一個形成流體化區(qū)域的區(qū)域。本發(fā)明此外涉及一種頁張形成單元，針對用于制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器，包括流漿箱和后置于該流漿箱的成形單元。
背景技術(shù)：
纖維材料懸浮液的材料密度決定性地確定了在制造過程的結(jié)果中出現(xiàn)的纖維幅材的品質(zhì)。在此，在使用具有較高材料密度的纖維材料懸浮液的情況下可以觀察到能通過纖維和填充材料的宏觀和微觀分布描述的日益變差的成形(Formation)。但為了取得鑒于纖維幅材的品質(zhì)的令人滿意的結(jié)果，目前采用公知的流漿箱將具有材料密度從0.8至1.0百分比的范圍內(nèi)的纖維材料懸浮液引入后置的成形單元中。較高的材料密度在射流由流漿箱排出時已經(jīng)由于很強(qiáng)的纖維絮凝導(dǎo)致呈粗大云狀的成形。因此要求采取如下措施，這些措施用于破壞這種不希望的絮凝和及時使流動穩(wěn)定。目標(biāo)是在流漿箱的出口縫隙上提供跨流漿箱的整個寬度盡可能無絮凝的纖維材料懸浮液射流。為此使用不同類型的器具、特別是產(chǎn)生湍動的和液力的單元，它們通常具有大量用于更好的流動的通道。這些通道可以不同類型地實(shí)施并在最簡單的情況下通過流動橫截面的呈階梯式的橫截面改變來表征。與其聯(lián)接的噴嘴一般具有在600至700mm之間的長度，以便獲得足夠的射流穩(wěn)定性。由格柵尾流產(chǎn)生的回旋可以在此在噴嘴內(nèi)部通過這種長度足夠地被衰減。但由此針對纖維材料懸浮液的在噴嘴內(nèi)部的停留時間大于再絮凝時間，從而導(dǎo)致重新的絮凝形成。為了取得對于待構(gòu)造的纖維幅材而言的令人滿意的成形特征值，應(yīng)盡可能完全地避免在流漿箱內(nèi)的在最后進(jìn)行的流體化之后纖維材料懸浮液的再絮凝。這需要相應(yīng)短地構(gòu)建的單元。絮凝形成及其影響產(chǎn)生的纖維幅材的品質(zhì)的問題深入地在文獻(xiàn)EP I 313 912 BI中進(jìn)行了描述。為了解決該問題，提出一種具有湍動產(chǎn)生裝置的修改方式的流漿箱實(shí)施方案，通過其在湍動產(chǎn)生裝置的內(nèi)部僅一次地在一個階梯中進(jìn)行在每個湍動產(chǎn)生通道內(nèi)的流體化，由此實(shí)現(xiàn)流動的加速并實(shí)現(xiàn)纖維材料懸浮液在流漿箱內(nèi)的短的停留時間。流體化程度然后可以通過在噴嘴內(nèi)部的膜片的特殊設(shè)計(jì)來保持。為了該流體化，提出湍動產(chǎn)生裝置的流動通道的單個分區(qū)域的長度和橫截面面積的形成流體化區(qū)域的呈階梯式的改變，這些長度在前述區(qū)域內(nèi)得出湍動產(chǎn)生裝置的總長度。為了改進(jìn)產(chǎn)生的纖維幅材的成形，此外公知了大量措施，這些措施通過噴嘴的或湍動產(chǎn)生裝置的修改來表征。
文獻(xiàn)DE 101 06 684 Al公開了一種流漿箱的實(shí)施方案，具有為了避免在噴嘴內(nèi)部的流動不穩(wěn)定性進(jìn)而避免振蕩激勵的特殊實(shí)施的膜片端部，其在指向噴嘴壁的側(cè)上具有斜面并在從該噴嘴壁遠(yuǎn)離指向的側(cè)上設(shè)有一種結(jié)構(gòu)。為了影在響噴嘴內(nèi)部的成形，依據(jù)文獻(xiàn)DE 199 02 621 Al公開了如下，S卩，噴嘴構(gòu)造有不同幾何形狀的區(qū)域，用于在噴嘴內(nèi)部產(chǎn)生不同的流動橫截面。文獻(xiàn)WO 2008/077585 Al公開了通過對稱構(gòu)造的流漿箱噴嘴和這些流漿箱噴嘴的設(shè)計(jì)方案和幾何尺寸在Z方向上的對稱特性的構(gòu)造的好處。用于通過使纖維在由噴嘴排出的區(qū)域內(nèi)的取向來改進(jìn)橫向剛性的措施在文獻(xiàn)EPI 022 378 A2中有所描述。噴嘴的構(gòu)造利用具有持續(xù)的橫截面縮小的區(qū)域和與其聯(lián)接的具有持續(xù)的橫截面擴(kuò)寬的區(qū)域進(jìn)行。為了在自由射流由噴嘴排出時防止其散開，文獻(xiàn)DE 297 13 433 Ul公開了具有由 機(jī)器寬度上分布的界限面所形成的噴嘴的流漿箱實(shí)施方案，其中這些界限面中的至少一個通過至少三個具有不同收斂角的區(qū)段來表征。文獻(xiàn)DE 102 34 550 Al公開了在頁張形成系統(tǒng)內(nèi)的流漿箱的實(shí)施方案，其中噴嘴通過大于400mm的長度來表征，其中，前置于該噴嘴的湍動產(chǎn)生裝置的長度優(yōu)選同樣處于該范圍內(nèi)。已公開的措施不足以在纖維材料懸浮液的較高材料密度，例如高于I. 0百分比、特別是高于I. 2百分比的情況下，以所希望的尺度抑制或者說減少再絮凝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，S卩，這樣地進(jìn)一步開發(fā)開頭所述類型的用于在制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器中使用的流漿箱，即，避免所提到的缺點(diǎn)和減少或抑制在最后的流體化區(qū)域后面的纖維材料懸浮液的再絮凝。在此，在射流品質(zhì)維持不變的情況下，特別是須根據(jù)減少纖維材料懸浮液在流漿箱內(nèi)、特別是在湍動產(chǎn)生裝置和噴嘴內(nèi)的停留時間來安排。依據(jù)本發(fā)明的解決方案通過獨(dú)立權(quán)利要求I和10的特征來表征。有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中描述。在依據(jù)本發(fā)明的用于在由至少一種纖維材料懸浮液制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器中使用的流漿箱的情況下，該流漿箱包括至少一個輸入至少一種纖維材料懸浮液的輸入設(shè)備；用于以自由射流排出纖維材料懸浮液的具有出口縫隙的噴嘴和在流動方向上直接前置于噴嘴的湍動產(chǎn)生裝置，在該湍動產(chǎn)生裝置中至少一種纖維材料懸浮液可以通過大量湍動產(chǎn)生通道以分流形式引導(dǎo)，其中，在單個的湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部設(shè)置有至少一個形成流體化區(qū)域的區(qū)域，湍動產(chǎn)生裝置這樣地構(gòu)造，即，單個湍動產(chǎn)生通道的總?cè)莘e依賴于該單個湍動產(chǎn)生通道在沿通流方向最后的流體化區(qū)域之后能通流的直至湍動產(chǎn)生裝置的出口的容積為VTE=k2 Vf其中，Vte單個湍動產(chǎn)生通道的總?cè)莘e；k2常數(shù)，I彡k2彡2、優(yōu)選I彡k2彡I. 5 ;以及
Vf湍動產(chǎn)生裝置在最后的流體化區(qū)域之后通流的容積。流體化區(qū)域是指如下的區(qū)域，在該區(qū)域中存在含有例如像纖維和填充材料那樣的組成部分的纖維材料懸浮液的均勻分布。該影響在此可以主動通過鑒于其作用能控制的元件，例如像靜力混合裝置進(jìn)行，或被動通過流動路徑的幾何形狀的設(shè)計(jì)方案和由此造成的、到纖維材料懸浮液上的湍動的產(chǎn)生，在溶解聚集物、特別是絮凝的情況下進(jìn)行。該區(qū)域在通流方向上觀察可以局部地限制在沿機(jī)器橫向方向的線上，又或者沿通流方向延伸地實(shí)施。依據(jù)本發(fā)明的解決方案通過對湍動產(chǎn)生通道的總?cè)莘e和湍動產(chǎn)生通道在流體化區(qū)域之后能通流的容積的依據(jù)本發(fā)明的調(diào)整提供了建立非常短的通道的優(yōu)點(diǎn)，這些非常短的通道明顯減少去混合傾向。依據(jù)特別有利的改進(jìn)方案，也將在單個湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域之后能通流的直至湍動產(chǎn)生裝置的出口的容積在單個分流的短的停留時間方面進(jìn)行優(yōu)化。該能通流的容積為此作為單個湍動產(chǎn)生通道在湍動產(chǎn)生裝置的出口上的敞開的 面積的函數(shù)Vf其中，Vf湍動產(chǎn)生裝置在最后的流體化區(qū)域之后通流的容積；kl常數(shù)，I彡kl彡10、優(yōu)選3彡kl彡7 ;以及Bto湍動產(chǎn)生通道在湍動產(chǎn)生裝置的出口上的敞開的橫截面面積。通過對湍動產(chǎn)生通道的能通流的容積和出口橫截面的調(diào)整可以設(shè)置在流體化區(qū)域之后小的待通流的容積以降低再絮凝，并且另一方面同時最佳地填充單個湍動產(chǎn)生通道在湍動產(chǎn)生裝置的出口上的出口橫截面。此外，通過這些措施的組合將在湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部的對流動進(jìn)行界限的壁的面積最小化。在單個湍動產(chǎn)生通道中在最后的流體化區(qū)域之后能通流的容積的幾何形狀的構(gòu)造可以不同類型地進(jìn)行，特別是該容積的形狀可與流動引導(dǎo)相關(guān)地任意地進(jìn)行選擇。依據(jù)第一有利的變型方案，在單個湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域之后能通流的直至湍動產(chǎn)生裝置的出口的容積具有至少一個帶有沿通流方向恒定的流動橫截面的容積區(qū)域。依據(jù)第二有利的變型方案，在單個湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域之后能通流的直至湍動產(chǎn)生裝置的出口的容積具有至少一個帶有沿通流方向持續(xù)增加或減少的流動橫截面的容積區(qū)域。依據(jù)進(jìn)一步的第三變型方案可以各將依據(jù)第一或第二有利的變型方案的實(shí)施方案相互組合和/或?qū)⒁罁?jù)第一和第二有利的變型方案的實(shí)施方案相互組合。通過任意的造型的可能性可以考慮其他方面并也可以改變和影響能通流的容積的長度。在實(shí)現(xiàn)噴嘴前面的在沿流動方向最后的流體化區(qū)域內(nèi)部的壓力損失方面存在多種的可能性。在此，最后的流體化區(qū)域沿流動方向觀察可以局部強(qiáng)界限地，又或者經(jīng)過湍動產(chǎn)生通道的分區(qū)域沿通流方向延伸地構(gòu)造。壓力損失可以依據(jù)第一變型方案被動地在最簡單的情況下作為在單個湍動產(chǎn)生通道內(nèi)的流動路徑的幾何形狀和/或幾何尺寸的函數(shù)來產(chǎn)生，或主動地通過設(shè)置用于在湍動產(chǎn)生通道內(nèi)部將能量輸入到纖維材料懸浮液內(nèi)的附加的裝置和/或可能性來產(chǎn)生。在流體化區(qū)域內(nèi)，能量輸入在產(chǎn)生壓力損失的情況下進(jìn)行。這種壓力損失可以各種類型地產(chǎn)生。依據(jù)用于產(chǎn)生壓力損失的第一變型方案的特別優(yōu)選的實(shí)施方案，在到噴嘴中的進(jìn)口前面的最后的流體化區(qū)域沿通流方向觀察地由單個湍動產(chǎn)生通道的橫截面面積的局部的呈階梯式的改變來形成。通道的橫截面面積可以通過幾何形狀和幾何尺寸描述。呈階梯式的改變提供的優(yōu)點(diǎn)是，在為了拆散絮凝產(chǎn)生非常強(qiáng)的湍動的情況下，在流動路徑的內(nèi)部的局部強(qiáng)界限的區(qū)域內(nèi)簡單地產(chǎn)生較高的壓力改變，由此總體上改善流體化。由此所調(diào)整的很高的纖維活動性然后通過由依據(jù)本發(fā)明的小容積所造成的直至由噴嘴排出的短的停留時間被保留。在進(jìn)一步的第二變型方案中，在到噴嘴中的進(jìn)口前面的最后的流體化區(qū)域可以沿通流方向觀察地由單個湍動產(chǎn)生通道的橫截面面積的持續(xù)的改變來形成。在從最小的橫截面面積向最大橫截面面積的呈階梯式的或持續(xù)的改變的情況下的橫截面面積的改變的、能夠作為表征橫截面面積的液力直徑的差值描述的大小在此為了產(chǎn)生所需的最小 壓力改變而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。依據(jù)進(jìn)一步的第三變型方案，壓力改變可以附加地或備選地通過至少一個在流體化區(qū)域中待設(shè)置的靜力混合裝置或至少一個用于能量輸入的器具在纖維材料懸浮液內(nèi)產(chǎn)生所希望的壓力損失的情況下來引起。這些可能性提供的優(yōu)點(diǎn)是，與在湍動產(chǎn)生通道內(nèi)的幾何形狀無關(guān)的壓力改變的能簡單實(shí)現(xiàn)的自由可調(diào)整性。為了在有利的改進(jìn)方案中除了湍動產(chǎn)生裝置的長度外也減少噴嘴的長度進(jìn)而在該噴嘴內(nèi)的停留時間，噴嘴這樣地實(shí)施，即，該噴嘴具有如下長度，該長度作為噴嘴在到噴嘴中的進(jìn)口上的橫截面面積配屬給單個湍動產(chǎn)生通道的和描述劃分面積的部分面積的大小的函數(shù)L = k .JBt其中，L噴嘴的長度；k常數(shù)，其中10彡k彡20 ;以及Bt劃分面積。噴嘴長度通過在前置的湍動產(chǎn)生裝置出口與噴嘴的出口縫隙之間的間距來表征并垂直于湍動產(chǎn)生裝置的出口面來測量。依據(jù)本發(fā)明的解決方案有針對性地利用在噴嘴內(nèi)的橫截面和液力劃分之間的關(guān)系，其中，與依據(jù)本發(fā)明的函數(shù)關(guān)系相應(yīng)的噴嘴長度構(gòu)造提供了如下優(yōu)點(diǎn)，即，在同時保留在由出口縫隙出來的出口上的射流品質(zhì)的情況下纖維材料懸浮液在噴嘴內(nèi)的短的停留時間。通過根據(jù)在到噴嘴中的進(jìn)口上的橫截面面積配屬給單個湍動產(chǎn)生通道的劃分面積調(diào)整噴嘴的長度，可以在同時足夠的衰減作用的情況下通過避免纖維和填充材料凝聚取得在纖維材料懸浮液以自由射流排入成形單元時優(yōu)化的纖維和填充材料分布進(jìn)而在纖維懸浮液內(nèi)的成形。劃分面積的限定可以不同類型地進(jìn)行。根據(jù)實(shí)施方式的不同，該確定要么基于在噴嘴上的尺寸和湍動產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)，要么單獨(dú)地基于湍動產(chǎn)生裝置。單個劃分面積的大小依據(jù)特別有利的第一實(shí)施方式通過由噴嘴的橫截面面積、特別是在到噴嘴中的進(jìn)口上的橫截面面積大小和在直接前置于噴嘴的湍動產(chǎn)生裝置內(nèi)的單個湍動產(chǎn)生通道的數(shù)量形成的商來確定。這種限定幾乎不受公差的影響。
在第二實(shí)施方式中，單個劃分面積的大小通過單個的、具有或形成湍動產(chǎn)生通道的液力單元在湍動產(chǎn)生裝置的出口上的橫截面面積幾何形狀確定。液力單元是指單獨(dú)或作為總單元的組成部分具有或包含單個湍動產(chǎn)生通道的單元。該單元包括通道和至少一個形成或者說圍住該通道的壁。在有利的改進(jìn)方案中，湍動產(chǎn)生裝置的單個湍動產(chǎn)生通道這樣地構(gòu)造，S卩，通道的在湍動產(chǎn)生裝置出口上的流動橫截面與噴嘴在到噴嘴中的進(jìn)口上的橫截面面積配屬給該通道的劃分面積的比例處在從0. 5至0. 95的范圍內(nèi)、優(yōu)選從0. 75至0. 95的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選從0. 75至0.9的范圍內(nèi)。這類依據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的流漿箱優(yōu)選在頁張形成單元中針對用于制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器使用，該頁張形成單元此外包括后置于該流漿箱的成形單元，在該成形單元內(nèi)，在限定沖擊線的情況下將纖維材料懸浮液從流漿箱的出口縫隙以自由射流方式施布或者說引入繃網(wǎng)中。在此，流漿箱的實(shí)施這樣地進(jìn)行，即，纖維材料懸浮液在噴嘴內(nèi)和湍動產(chǎn)生裝置內(nèi)的停留時間盡可能低地被保持。成形單元在此可以實(shí)施為混合成形器；縫隙成形器，包括兩個形成針對纖維材料懸浮液的進(jìn)口縫隙的篩帶； 或長篩成形器，包括篩帶，在該篩帶的表面上借助流漿箱來施布纖維材料懸浮液。


下面借助附圖對依據(jù)本發(fā)明的解決方案進(jìn)行詳細(xì)闡釋。其中細(xì)節(jié)地示出如下圖I借助曲線圖示出在所使用的纖維材料懸浮液的材料密度的大小與成形之間的關(guān)系;圖2借助由用于制造材料幅材的機(jī)器的頁張形成單元的軸向剖面的截段示出依據(jù)本發(fā)明的流漿箱；圖3a詳細(xì)示出由根據(jù)圖2的依據(jù)本發(fā)明的流漿箱的截段；圖3b示出根據(jù)圖3a的視圖A-A ；以及圖4a至4d示出在湍動產(chǎn)生通道內(nèi)在最后的流體化區(qū)域之后能通流的容積的可能的幾何形狀構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式圖I借助曲線圖示出纖維材料懸浮液FS的材料密度SD對成形的影響。該曲線圖鑒于依賴于材料密度SD的自行構(gòu)造的絮凝FL的規(guī)模細(xì)節(jié)地示出在纖維材料懸浮液FS從流漿箱的噴嘴流出的情況下獲得的自由射流中的絮凝結(jié)構(gòu)FL構(gòu)造。從中可以看出，在高材料密度SD與鑒于纖維和填充材料的布置由增加的絮凝形成(箭頭FL+)的不同的和呈粗大云狀的成形之間的關(guān)系，也就是說，在傳統(tǒng)的公知流漿箱中，在從流漿箱的出口縫隙排出的纖維材料懸浮液FS自由射流中存在更大絮凝FL的趨勢。此外可以看出，在具有低于約I. 2%材料密度特征值SDk的較低材料密度的纖維材料懸浮液FS (箭頭FL-)中，絮凝形成較小，也就是說，在由流漿箱的出口縫隙出來的出口上在自由射流中僅還有較小的絮凝被觀察到。圖I在此僅示出在纖維懸浮液FS的稠度與絮凝傾向之間的基本關(guān)系。這也依賴于所選擇的纖維材料本身。圖2以示意性大大簡化的視圖示出對于在用于制造材料幅材的機(jī)器、特別是用于制造紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材形式的機(jī)器中使用而言的依據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的流漿箱I的截段，具有用于降低再絮凝、也就是說在從流漿箱I的排出前或排出時在纖維材料懸浮液FS內(nèi)部的重新絮凝的噴嘴4的依據(jù)本發(fā)明的長度L。流漿箱I前置于這里僅借助繃網(wǎng)舉例示出的成形單元2并與其形成頁張形成單元3。流漿箱I的功能在此在于將至少一種纖維材料懸浮液FS以機(jī)器寬度帶出到成形單元2中，這通過至少一個噴嘴4進(jìn)行。為了圖示說明單個方向，在舉例地表示的頁張形成單元3的所示截段上設(shè)置了坐標(biāo)系。X方向表示機(jī)器的縱向方向并也稱為機(jī)器方向MD。該機(jī)器方向與纖維幅材的通過方向一致。Y方向表不橫向于纖維幅材F的通過方向的方向，特別是機(jī)器的寬度方向，并因此也稱為機(jī)器橫向方向CD，而Z方向則相應(yīng)于高度方向。在所示的情況下，流漿箱I內(nèi)的通流方向與機(jī)器方向MD 一致。但也可以設(shè)想另外的布置，特別是相對于機(jī)器方向MD傾斜。流漿箱I包括輸入設(shè)備5，通過該輸入設(shè)備可以將至少一種纖維材料懸浮液FS分布到流漿箱I的整個寬度上。該輸入設(shè)備在最簡單的情況下包括在機(jī)器橫向方向CD上延伸的、形成分配通道的元件、特別是分配管，其沿通流方向在機(jī)器橫向方向⑶中逐漸收縮地構(gòu)造。纖維材料懸浮液FS從輸入設(shè)備5通過至少一個湍動產(chǎn)生裝置6達(dá)到噴嘴4。這里 僅示出沿流動方向直接前置于噴嘴4的湍動產(chǎn)生裝置6。但也可以設(shè)想流漿箱I具有大量依次地在中間安排有混合器和/或混合室的條件下被通過的湍動產(chǎn)生裝置的實(shí)施方式。噴嘴4在構(gòu)造有噴嘴室8的情況下聯(lián)接到由湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A上，該噴嘴室適用于在運(yùn)行中顯著地加速纖維材料懸浮液FS的流動并將纖維材料懸浮液FS通過出口縫隙11排出到用于制造材料幅材的成形單元2上。出口縫隙11在這里例如由節(jié)流板9和噴嘴壁10. 1、10. 2 來界限。在單個湍動產(chǎn)生裝置、這里為湍動產(chǎn)生裝置6的內(nèi)部，將纖維材料懸浮液FS與預(yù)先限定的劃分相應(yīng)地分開并以分流方式分布地引導(dǎo)。湍動產(chǎn)生裝置6為此包括大量沿通流方向和以至少一個方向分量在機(jī)器方向MD上延伸的湍動產(chǎn)生通道7. xy，這些通道要么按機(jī)器寬度構(gòu)造，要么沿機(jī)器橫向方向CD彼此平行地以X ^ I的行Rx和沿垂直方向、也就是垂直于可以通過通流方向和機(jī)器橫向方向CD描述的平面以y ^ I的列SPy彼此平行地布置。附圖標(biāo)記后面的第一下標(biāo)描述在各自的行Rx內(nèi)的單個通道的布置，而第二下標(biāo)則表示在垂直于機(jī)器橫向方向CD的各自的列SPy內(nèi)的布置。概念“通道”并不描述具體固定限定的在結(jié)構(gòu)上的實(shí)施方式并且功能上應(yīng)理解為流動通道。這種流動通道可以由單個分量或整合到實(shí)心中或者說加工出的貫通開口來形成。在這里可以看出第一列SPl的單個湍動產(chǎn)生通道7. 11至7. 31。湍動產(chǎn)生裝置6形成流動格柵并為此可以不同類型地實(shí)施。在最簡單的情況下，該湍動產(chǎn)生裝置包括描述湍動產(chǎn)生通道7. xy的和具有通流開口的孔板和/或形成單個湍動產(chǎn)生通道7. xy的管束。單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy是流動通道，為其配屬或在其中整合用于產(chǎn)生湍動的器具。通過這些器具在構(gòu)造有湍動的情況下進(jìn)行到各自的通道內(nèi)引導(dǎo)的分流中的能量輸入。該區(qū)域也稱為流體化區(qū)域12，其中，在湍動產(chǎn)生通道7. xy的內(nèi)部設(shè)置有至少一個這種類型的流體化區(qū)域12，在該流體化區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生在該流體化區(qū)域內(nèi)引導(dǎo)的纖維材料懸浮液FS的單個分流中的壓力變化。該流體化區(qū)域可以通過單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy的幾何形狀的實(shí)施、特別是局部改變這些沿通流方向進(jìn)行描述的橫截面面積和/或布置用于將附加的能量輸入引入到單個的、在各自的湍動產(chǎn)生通道7. xy內(nèi)引導(dǎo)的分流中的附加的裝置來獲得。
依據(jù)本發(fā)明的流漿箱I這樣構(gòu)造和實(shí)施，即，纖維材料懸浮液FS的、特別是單個分流在湍動產(chǎn)生裝置6內(nèi)的或者、但是優(yōu)選和在噴嘴4內(nèi)的停留時間在保留由流漿箱的噴嘴4的出口縫隙11排出的自由射流的足夠品質(zhì)的情況下被降低。為了降低纖維材料懸浮液FS在湍動產(chǎn)生裝置6內(nèi)、特別是單個分流在湍動產(chǎn)生通道7. xy內(nèi)的停留時間，將該通道這樣地實(shí)施，即，將其長度盡可能小地保持，以便減少去混合傾向。為此單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy被這樣地實(shí)施和構(gòu)造，即，該通道的由湍動產(chǎn)生通道7. xy的單個分區(qū)域的單個容積總和所確定的總?cè)莘eVTE盡可能少地被保持。單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy的總?cè)莘eVTE在此依賴于湍動產(chǎn)生裝置的在流體化區(qū)域12之后通流的容積VF按照下列關(guān)系式確定VTE=k2 Vf其中，
Vte單個的湍動產(chǎn)生通道的總?cè)莘e；k2常數(shù)，I彡k2彡2、優(yōu)選I彡k2彡I. 5 ;以及Vf湍動產(chǎn)生裝置6的在流體化區(qū)域12之后通流的容積。在特別有利的實(shí)施方式中，能由單個分流通流的或者說能通流的容積Vf這樣地來選擇，即，以在湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6a上的并由此在到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的敞開面形式的敞開的橫截面面積的良好的填充被達(dá)到。通流的容積Vf在此由湍動產(chǎn)生通道7. xy的分區(qū)域來形成，該分區(qū)域從流體化區(qū)域12直至湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A地延伸。在此，體現(xiàn)湍動產(chǎn)生通道7. xy的從流體化區(qū)域12直至湍動產(chǎn)生裝置出口 6A地延伸的區(qū)域的特征的容積Vf應(yīng)盡可能小，以便保證盡可能小的再絮凝。依據(jù)本發(fā)明，在此對于單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy的從流體化區(qū)域12直至湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A地延伸的進(jìn)而與當(dāng)前敞開的橫截面面積相應(yīng)的分區(qū)域而言的通流的容積為Vf = kl ^Bto * Bto其中，Vf湍動產(chǎn)生裝置6在最后的流體化區(qū)域12之后通流的容積；kl常數(shù)，I彡kl彡10、優(yōu)選3彡kl彡7 ;以及Bto湍動產(chǎn)生通道7. xy在湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A上的敞開的橫截面面積。在特別有利的實(shí)施方式中，依據(jù)本發(fā)明的流漿箱I這樣地構(gòu)造和實(shí)施，即，纖維材料懸浮液FS在噴嘴4內(nèi)的停留時間在保留由出口縫隙11排出的自由射流的足夠品質(zhì)的情況下也被降低。為了在出口縫隙11內(nèi)還有足夠的射流品質(zhì)的情況下降低在噴嘴4內(nèi)的停留時間，依據(jù)本發(fā)明噴嘴4的長度L作為在噴嘴4中的格柵尾流的液力劃分的函數(shù)確定。具體地說，噴嘴4的長度L作為劃分面積Bt的函數(shù)確定。劃分面積Bt越小，噴嘴4的長度L越短。噴嘴4的長度L相應(yīng)于在湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A直至出口縫隙11之間的延伸或者說間距。噴嘴4的長度L在流動方向上被測量，也就是說垂直于湍動產(chǎn)生裝置6的出口橫截面地被測量。為了取得在出口縫隙11內(nèi)的所希望的射流質(zhì)量，噴嘴4的所實(shí)施的長度L作為液力劃分的函數(shù)L = k*孤其中，L噴嘴4的長度；
k常數(shù)，其中，10彡k彡20;以及Bt劃分面積。劃分面積Bt相應(yīng)于噴嘴4在噴嘴首端或者說噴嘴進(jìn)口 4E上的橫截面面積上的配屬給液力單元Eh的面積部分。在此，單獨(dú)地或者作為總單元的組成部分地具有或包含單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy的單元被稱為液力單元Eh。該液力單元包括通道和至少一個形成或者說圍住該通道的壁。劃分面積Bt因此可以由在噴嘴首端或者說進(jìn)口 4E上的橫截面面積和單獨(dú)的流動橫截面的數(shù)量N、也就是單個的湍動產(chǎn)生通道7. xy的數(shù)量形成的商來確定。這些大小的確定和展示在圖3a和圖3b中舉例地借助由根據(jù)圖2的流漿箱I的截段表示。圖3a示出噴嘴4和直接在流動方向上前置于該噴嘴的湍動產(chǎn)生裝置6。為了圖示說明這里僅示出具有流體化區(qū)域12. 11至12. 31的在三行中的湍動產(chǎn)生通道7. 11至7. 31。 圖3b以根據(jù)圖3a的視圖A-A舉例地示出到湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A上的視圖，該湍動產(chǎn)生裝置包括在機(jī)器橫向方向⑶上延伸的、例如以四行Rl至R4和多個列SPy、這里SPl至SPn布置的單個湍動產(chǎn)生通道7. 11至7. 4n，其中，在單個行Rl至R4內(nèi)部的單個湍動產(chǎn)生通道7. 11至7. In,7. 21至7. 2n、7. 31至7. 3n和7. 41至7. 4n各優(yōu)選彼此平行地在在機(jī)器橫向方向⑶上以優(yōu)選相同的劃分布置并且行Rl至R4的與機(jī)器橫向方向⑶和與通流方向垂直的布置同樣優(yōu)選彼此平行地進(jìn)行。可以由單個湍動產(chǎn)生通道7. 11至7.xy加載的噴嘴首端橫截面區(qū)域在此被稱為劃分面積BT。單個的液力單元EH在這里例如以具有單個湍動產(chǎn)生通道7. 11的單元的形式表示。在到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的總橫截面的配屬給單個湍動產(chǎn)生通道7. 11的部分由在噴嘴首端上或者說到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的橫截面面積Q4E和湍動產(chǎn)生通道7. xy的數(shù)量N形成的商得出。Bt =
N其中Q4e在噴嘴首端/到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的橫截面面積；以及N在前置的湍動產(chǎn)生裝置內(nèi)的單個流動通道的數(shù)量，特別是湍動產(chǎn)生通道的數(shù)量。在噴嘴首端4E上的橫截面面積Q4e作為噴嘴4在機(jī)器橫向方向CD上的延伸的函數(shù)確定，也就是由與在出口 6A上的湍動產(chǎn)生裝置6的寬度和高度一致的寬度AB和高度hD確定，也就是Q4e=AB hD在到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的總橫截面的作為劃分面積Bt的配屬給湍動產(chǎn)生通道7. 11的部分可以此外在液力單元Eh的具有完整地彼此鄰接的壁的所示的實(shí)施方式中，在呈矩形的橫截面情況下通過由液力單元Eh的尺寸，特別是側(cè)邊長tl和t2的積來確定。劃分面積Bt在此相應(yīng)于單個液力單元Eh的面積，也就是相應(yīng)于湍動產(chǎn)生通道在湍動產(chǎn)生裝置6的輸出端上的和通過壁厚d得出的面積區(qū)域的橫截面面積，也就是相應(yīng)于液力單元Eh的敞開的和閉合的面積的總和。如果多個單個液力單元Eh這樣地構(gòu)造，S卩，它們的壁沒有相互接觸，那么側(cè)邊長tl和t2相應(yīng)于安置在湍動產(chǎn)生裝置6的出口 6A上的理論上的格柵網(wǎng)的配屬給單個湍動產(chǎn)生通道7. xy的格柵網(wǎng)眼的長度。在特別有利的進(jìn)一步開發(fā)中，在噴嘴4內(nèi)的停留時間此外通過在從單個湍動產(chǎn)生通道7. xy到噴嘴4中轉(zhuǎn)移時改變單個分流的流動速度被影響。按照可能性，這種改變應(yīng)當(dāng)盡可能小地被保持。依據(jù)本發(fā)明，為此將湍動產(chǎn)生裝置6這樣地實(shí)施和布置，S卩，噴嘴4在噴嘴首端上的橫截面面積的劃分面積Bt的在到噴嘴4中的進(jìn)口 4E上的敞開的橫截面面積Bto這樣地實(shí)施和確定尺寸，即，出口比例Btq比Bt>0. 5、優(yōu)選>0. 75。出口比例采用z標(biāo)注，由如下獲得
權(quán)利要求
1.流漿箱(1)，用于在由至少一種纖維材料懸浮液(FS)制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器中使用，所述流漿箱包括至少一個輸入所述至少一種纖維材料懸浮液(FS)的輸入設(shè)備(5);用于以自由射流排出所述纖維材料懸浮液(FS)的具有出口縫隙(11)的噴嘴(4)和沿流動方向直接前置于所述噴嘴(4)的湍動產(chǎn)生裝置(6)，在所述湍動產(chǎn)生裝置中所述至少一種纖維材料懸浮液(FS)能夠通過大量的湍動產(chǎn)生通道(7、.7.xy、7. 11-7. 4n)以分流方式引導(dǎo)，其中，在單個的湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)內(nèi)部設(shè)置有至少一個形成流體化區(qū)域(12、12. 11-12.31)的區(qū)域，其特征在于，所述湍動產(chǎn)生裝置(6)這樣地構(gòu)造，S卩，單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的總?cè)莘e(Vte)依賴于該單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)在沿通流方向最后的流體化區(qū)域(12、12. 11-12. 31)之后能通流的直至所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)的容積(Vf)為 VTE=k2 Vf 其中， Vte單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的總?cè)莘e； k2常數(shù)，1≤k2≤2、優(yōu)選1≤k2≤1. 5 ;以及 Vf所述湍動產(chǎn)生裝置(6)在所述流體化區(qū)域(12、12. 11-12. 31)之后通流的容積。
2.按權(quán)利要求I所述的流漿箱，其特征在于，所述湍動產(chǎn)生裝置(6)這樣地構(gòu)造，即，在所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域(12、.12.11-12. 31)之后能通流的直至所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)的容積(Vf)作為所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)在所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)上的敞開的橫截面面積(Bra)的函數(shù)
3.按權(quán)利要求I或2所述的流漿箱，其特征在于，在所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、.7.11-7. 4n)內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域(12、12. 11-12. 31)之后能通流的直至所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)的容積(Vf)具有至少一個帶有沿通流方向恒定的流動橫截面的容積區(qū)域(13、13. 1,13. 2)。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，在所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、.7.xy、7. 11-7. 4n)內(nèi)部在沿通流方向最后的流體化區(qū)域(12、12. 11-12. 31)之后能通流的直至所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)的容積(Vf)具有至少一個帶有沿通流方向持續(xù)增加或減少的流動橫截面的容積區(qū)域(14、15)。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，在到所述噴嘴(4)中的進(jìn)口(4E)前面的最后的流體化區(qū)域(12、12. 11-12. 31)沿通流方向和/或在混合裝置(19)中觀察由所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的橫截面面積的局部的、呈階梯式的改變(17)形成。
6.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，所述噴嘴(4)具有如下長度(L)，所述長度作為所述噴嘴(4)在到所述噴嘴(4)中的進(jìn)口(4E)上的橫截面面積(Q4e)的配屬給單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的和描述劃分面積(Bt)的部分面積的大小的函數(shù)
7.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，單個的劃分面積(Bt)的大小相應(yīng)于由所述噴嘴(4)在到所述噴嘴(4)中的進(jìn)口(4E)上的橫截面面積(Q4e)和在直接前置于所述噴嘴(4)的所述湍動產(chǎn)生裝置(6)內(nèi)的所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的數(shù)量(N)形成的商。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，單個的劃分面積(Bt)由單個的具有或形成單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)的液力單元(Eh)在所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)上的橫截面面積形成。
9.按前述權(quán)利要求之一所述的流漿箱，其特征在于，所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7. 11-7. 4n)這樣地構(gòu)造，即，所述單個湍動產(chǎn)生通道(7、7. xy、7.11-7. 4n)的描述在所述湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)上的流動橫截面的敞開的橫截面面積(Bra)與在到所述噴嘴(4)中的進(jìn)口(4E)上的橫截面面積(Q4e)配屬給所述單個湍動產(chǎn)生通道的劃分面積(Bt)的比例(Z)處在包括本數(shù)的從0. 5至0. 95的范圍內(nèi)、優(yōu)選包括本數(shù)的從0. 75至0. 95的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選包括本數(shù)的從0. 75至0. 9的范圍內(nèi)。
10.頁張形成單元(3)，針對用于制造纖維幅材、特別是紙張幅材、紙板幅材或紙巾幅材的機(jī)器，包括按權(quán)利要求I至8之一所述的流漿箱(I)和后置于所述流漿箱的成形單元(2)，在所述成形單元內(nèi)所述纖維材料懸浮液(FS)由所述流漿箱(I)的所述出口縫隙(11)以自由射流方式施布或者說引入。
11.按權(quán)利要求10所述的頁張形成單元(3)，其特征在于，所述成形單元(2)實(shí)施為下列單元之一 -混合成形器； -縫隙成形器，包括兩個形成針對所述纖維材料懸浮液(FS)的進(jìn)口縫隙的繃網(wǎng)、特別是篩帶； -長篩成形器，包括篩帶，在所述篩帶的表面上借助所述流漿箱(I)施布所述纖維材料懸浮液(FS)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流漿箱(1)，包括至少一個輸入至少一種纖維材料懸浮液(FS)的輸入設(shè)備(5)、用于以自由射流(F)排出纖維材料懸浮液(FS)的具有出口縫隙(11)的噴嘴(4)和沿流動方向直接前置于噴嘴(4)的湍動產(chǎn)生裝置(6)，在該湍動產(chǎn)生裝置中在流漿箱(1)運(yùn)行的情況下至少一種纖維材料懸浮液(FS)通過大量的湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、7.11-7.4n)以分流方式引導(dǎo)，其中，在單個的湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、7.11-7.4n)內(nèi)部設(shè)置有至少一個形成流體化區(qū)域(12、12.11-12.31)的區(qū)域。依據(jù)本發(fā)明的流漿箱(1)的特征在于，單個湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、7.11-7.4n)的總?cè)莘e(VTE)依賴于該單個湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、7.11-7.4n)的在沿通流方向最后的流體化區(qū)域(12、12.11-12.31)之后能通流的直至湍動產(chǎn)生裝置(6)的出口(6A)的容積(VF)為VTE=k2·VF，其中，VTE為單個湍動產(chǎn)生通道(7、7.xy、7.11-7.4n)的總?cè)莘e；k2為常數(shù)，1≤k2≤1.5；以及VF為湍動產(chǎn)生裝置(6)的在流體化區(qū)域(12、12.11-12.31)之后通流的容積。
文檔編號D21F1/02GK102782214SQ201180008492
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者漢斯·洛澤, 沃爾夫?qū)敺? 馬庫斯·豪斯勒 申請人:福伊特專利公司