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WO2020043370A1 - Turbulence generator - Google Patents

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Publication number
WO2020043370A1
WO2020043370A1 PCT/EP2019/068100 EP2019068100W WO2020043370A1 WO 2020043370 A1 WO2020043370 A1 WO 2020043370A1 EP 2019068100 W EP2019068100 W EP 2019068100W WO 2020043370 A1 WO2020043370 A1 WO 2020043370A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
outlet
inlet
flow
turbulence insert
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/068100
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Ruf
Helga KRIEGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to CN201980055212.0A priority Critical patent/CN112601858B/en
Priority to EP19736706.3A priority patent/EP3844339A1/en
Publication of WO2020043370A1 publication Critical patent/WO2020043370A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/026Details of the turbulence section

Definitions

  • the invention relates to a turbulence insert for a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper or cardboard web. It also relates to a headbox with such a turbulence insert.
  • a turbulence insert By means of a turbulence insert, the total flow of the fiber suspension is separated into a large number of partial flows in a respective headbox, which are finally brought together again in the nozzle of the headbox to form the overall flow.
  • the turbulence insert imposes a microturbulence on the fibrous suspension, which ensures that, despite the existing aligning forces in the flow, the prevailing orientation of the fibrous materials does not come into play.
  • Such a turbulence insert thus contributes to the fact that the respective fibrous web is produced with a quality that is as uniform as possible.
  • the division T of the flow guidance within a fibrous suspension fed to the turbulence insert TE has been the same on the inlet side and the outlet side of the turbulence insert TE (cf. FIG. 1 of the attached drawing).
  • the smaller the pitch T on the inlet side of the turbulence insert TE the more critical the operation of the relevant headbox with regard to blockages.
  • the web width S between two adjacent inlets of the turbulence insert TE should therefore not be less than a minimum value in the range from 7 mm to 15 mm.
  • the conditions required for safe operation with regard to the minimum web width and a minimum inlet diameter D1 result in a minimal division T of the inlets of 14 mm to 30 mm for the inlet side of the turbulence insert TE.
  • the invention is based on the object of specifying a turbulence insert and a headbox of the type mentioned at the outset with which the disadvantages mentioned above are eliminated.
  • an improvement in the quality of the fiber suspension jet produced should be achieved while maintaining the minimum web width between the inlets of the turbulence insert, which is required for a safe flow division on the inlet side of the turbulence insert and accordingly for reliable operation.
  • this object is achieved by a turbulence insert with the features of claim 1 and a headbox with the feature of claim 15.
  • Preferred embodiments of the turbulence insert according to the invention result from the subclaims.
  • the turbulence insert according to the invention for a headbox of a machine for freezing a fibrous web, in particular paper or cardboard web comprises an inlet area with inlets distributed in at least one horizontal plane each in the cross-machine direction, each leading a fibrous suspension inlet flow and an outlet area with a plurality of outlets distributed in at least one horizontal plane in the cross-machine direction, each leading a fibrous suspension outlet flow.
  • the turbulence insert is designed in such a way that the inlet flows conducted through the inlets of the inlet area are at least partially divided into at least two partial flows emerging as outlet flows via a respective outlet of the outlet area.
  • the division of the outlets of the outlet area distributed in the cross-machine direction and arranged in at least one horizontal plane is preferably smaller than the division of the inlets distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction.
  • the quality of the fiber suspension jet to be produced is maintained, while maintaining the minimum web width required for safe flow distribution on the inlet side and correspondingly for reliable operation Inlet of the turbulence insert noticeably improved.
  • the division on the inlet side of the turbulence insert can still be kept relatively large and, for example, larger than 20 mm. After the first separation in the area of the inlets of the turbulence insert, the volume flow is divided again within a respective flow path, so that the division on the outlet side of the turbulence insert is reduced accordingly.
  • a respective inlet with the inlet area in the flow direction of the fiber suspension is viewed in each case with a chamber downstream flow cross-section for the inlet flow coming from the inlet downstream.
  • such a chamber becomes a turbulence chamber, which causes fluidization of the fiber suspension and keeps the webs between the smaller inlets free.
  • the partial flows generated from a respective inlet flow are advantageously fed from the chamber.
  • a respective inlet flow can, for example, be divided into two or four partial flows. In principle, however, it is possible to divide a respective inlet flow into any number of partial flows, which can also be greater than 4, for example. The more partial flows a respective inlet flow is divided into, the greater the grating division on the outlet side compared to the grating division on the inlet side of the turbulence insert.
  • the partial flows generated from a respective inlet flow are advantageously guided in such a way that they emerge at least substantially parallel to one another from the relevant outlet of the outlet area.
  • the partial flows generated from a respective inlet flow can at least partially emerge from outlets of the outlet area lying in a common horizontal plane and / or at least partially from outlets of the outlet area lying in different horizontal planes.
  • the inlets leading into the outlet area for the partial flows fed from a respective chamber are preferably arranged in corner areas provided at the downstream end of the chamber.
  • the outlet plane of a respective chamber provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region for the partial flows fed from a respective chamber is oriented at least essentially evenly and perpendicularly to the flow direction of the respective inlet flow.
  • the outlet plane of a respective chamber provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region for the partial flows fed from a respective chamber has a shape deviating from a flat shape.
  • the outlet level can in particular be designed in such a way that contamination is avoided as far as possible.
  • a respective chamber is provided with radii in the area of the free edges or corners of the outlet level provided between the inlets leading into the outlet area. With such radii, flow dead spaces in particular are avoided.
  • a pointed cone can be provided as a flow divider in the central area of the outlet level.
  • a respective chamber can have, for example, a square or rectangular cross section. In principle, however, such a chamber can take any form.
  • a chamber with a rectangular cross-section is particularly advantageous in that it is a vertical or z-direction between outlets lying slat holder allows more space in the z direction than in the transverse direction, in which the outlet is located on the outlet.
  • the largest flow cross section of a respective chamber is preferably at least 1.5 times larger than the inlet cross section of a respective inlet on the inlet side of the inlet region.
  • a respective inlet of the inlet area can in particular have a flow cross section which is at least substantially constant over its length dimensioned in the direction of flow.
  • a respective continuous inlet of the inlet area is followed by a continuous diffuser, short diffuser or step diffuser which widens the flow cross section for the inlet flow coming from the inlet.
  • Such an asymmetrical design of the flow guide allows a relatively large web width to be maintained between the inlets arranged in a respective horizontal plane, despite the relatively small division on the outlet side on the inlet side.
  • the partial flows on the outlet side can at least essentially be carried out parallel to one another again.
  • the division of the outlets of the outlet area, which are distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction, can expediently be carried out in one range from 5 mm to 25 mm, wherein they are preferably in a range from 10 mm to 20 mm.
  • the division of the inlets distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction is preferably greater than approximately 20 mm.
  • the flow speed of a respective inlet flow is advantageously greater than 5 m / s.
  • a separating point can be provided in the flow direction between a respective inlet and the associated outlets of the outlet region, said separation point preferably being arranged directly after a respective diffuser.
  • the separation point can expediently be provided with a seal, which is preferably designed as an O-ring.
  • the turbulence insert is at least partially produced by an additive manufacturing process.
  • AMT additive Manufacturing Technology
  • additive processes enable the components to be made fiery by adding material instead of cutting and removing it.
  • smaller wall thicknesses between adjacent flow passages and, in particular, adjacent chambers and sections of the outlet area can thus be realized, which in turn permits relatively large web widths between the inlets.
  • the inlets to adjacent sections of the outlet area can also be closer together.
  • flow channels or units of the turbulence insert can be manufactured together, whereby they are preferably manufactured as modules with a certain module width.
  • a plurality of flow passages or units are printed as a module with the respective module width on a pressure plate, which is preferably attached to a machine-wide inlet plate.
  • the smallest wall thicknesses between adjacent flow channels or units, each comprising at least one inlet, one chamber and the relevant outlets, preferably the smallest wall thickness between the chambers of adjacent units, is up to 0.2 mm small.
  • the smallest wall thicknesses of individual flow paths or units or modules can therefore be half as large in the direction of an adjacent flow path or unit or module, that is to say as small as 0.1 mm.
  • the outward-facing wall thicknesses are preferably of the same size as those for an adjacent flow path or for a neighboring unit or for one Show neighboring module. This means that the same cross-sectional conditions at the outlet area and thus low beam interference can be achieved.
  • At least two individual flow channels or units or modules can be arranged next to one another for the setting of a turbulence insert.
  • the minimum wall thickness is up to 0.2 mm. So twice as thick as the wall thickness of a single flow passage or unit or module. Such small wall thicknesses can be realized in particular with a previously mentioned additive manufacturing process.
  • a horizontally extending receptacle for at least one lamella or baffle is expediently provided between the outlets of the outlet region arranged in mutually adjacent horizontal planes.
  • the partial flows generated from different inlet flows are preferably guided in the outlet area in outlet channels which are at least partially oriented at different angles relative to the direction of flow of the inlet flow, wherein they can preferably be directed towards the nozzle end of the relevant headbox.
  • the inlets leading into the outlet area can in particular have a round or rectangular cross section.
  • a rectangular cross section of these inlets leading into the outlet area again has the particular advantage that the web widths between the inlets on the inlet side can be kept relatively large.
  • inlets leading into the outlet area for the partial flows fed from a respective chamber are not only offset relative to one another in the horizontal direction, but alternatively or additionally in the vertical direction.
  • the cross section of a respective partial flow is preferably increased by more than 10% from the inlet side of the outlet region to the outlet side thereof. It is particularly advantageous if the increase in cross-section of a respective partial flow from the outlet side of a respective chamber to the outlet side of a respective outlet channel takes place stepwise, continuously and / or by means of a diffuser.
  • the total length of the flow guidance of a respective partial flow in the outlet area advantageously corresponds to at least 3 times the hydraulic diameter at the end of a respective outlet or outlet channel from which the partial flow exits.
  • a respective section or outlet channel of the outlet region that guides a partial flow each comprises an inlet region and a wake region.
  • the length of the inlet area of a respective section or outlet channel of the outlet area measured in the direction of flow is greater than 0.2 times the diameter of the inlet area.
  • the length of the wake of a respective section of the outlet area is preferably greater than 3 times the hydraulic diameter of the respective outlet, from which the relevant partial flow emerges.
  • the headbox according to the invention is characterized in that it comprises at least one turbulence insert according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic, perspective view of a
  • FIG. 3 shows a schematic sectional side view of different parts, each comprising an inlet of the inlet area, a chamber and a portion of the outlet area which receives the partial flows generated by dividing the respective inlet flow, of different parts of different exemplary embodiments of the inventive turbulence insert , in which a continuous diffuser, a short diffuser and / or step diffuser is arranged downstream of a respective inlet to expand the flow cross section,
  • Fig. 4a is a schematic plan view of the beginning of the in the
  • Outflow area leading inlets provided outlet planes of two chambers immediately adjacent in the transverse direction of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which a respective inlet flow is divided into four partial flows
  • 4b shows a schematic illustration of an inlet and a chamber downstream of this, of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the inlet flow is divided into four partial flows
  • FIG. 4c shows a schematic representation of an inlet and a chamber downstream from it of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the inlet flow is divided into two partial flows,
  • FIG. 5 shows a schematic perspective illustration of two adjacent ones, in each case one inlet of the inlet area, one chamber and one by dividing the respective
  • Parts of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention which part of the outlet area comprises partial flow-receiving portions and which is provided with a receptacle for fastening at least one lamella or guide plate,
  • FIG. 6 shows a schematic sectional side view of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the partial flows generated from different inlet flows are led into outlet channels which are at least partially directed at different angles relative to the direction of flow of the inlet flows.
  • 7 shows a schematic, sectional top view of a plurality of flow paths jointly produced by an additive manufacturing process as a module with a specific module width of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention
  • FIG. 8 is a schematic sectional view comparable to FIG. 3
  • Fig. 9 is a schematic plan view of the beginning of the in the
  • the outlet plane of the outlet area leading to the outlet area of a chamber of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, the chamber being provided with radii in the area of the edges or corners of the outlet plane leading between the inlet area leading to the outlet area and a pointed cone as a flow divider in the middle area of the outlet plane is provided,
  • FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of the transition region between the outlet plane and the outlet plane according to FIG. 9 Chamber and the adjacent section of the outlet area, cut along the line AA in FIG. 9,
  • FIG. 11 is a schematic plan view comparable to FIG. 9 of the outlet plane of a chamber of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region, in which the chamber is used both in the transverse direction and in the vertical or z direction inlets offset relative to one another and arranged in two different horizontal planes each have an at least essentially rectangular cross section,
  • Fig. 12 is a schematic comparable with FIGS. 9 and 11
  • FIG. 13 shows a schematic sectional view comparable to FIG. 3
  • FIG. 1 shows a schematic perspective partial representation of a conventional turbulence insert TE 'with an inlet area 10 with inlets 12 which each distribute a fiber suspension inlet flow and have an outlet area 14 with a plurality of, distributed in two horizontal planes in the cross-machine direction CD again in two horizontal planes in the cross-machine direction CD, each with a fiber suspension outlet flow leading outlets 16.
  • FIGS. 2 to 13 show different exemplary embodiments of a turbulence insert TE according to the invention for a headbox of a machine for locating a fibrous web, in particular paper or cardboard web.
  • a respective turbulence insert TE according to the invention comprises an inlet area 18 with inlets 22 distributed in at least one horizontal plane, each in the cross-machine direction CD, each carrying a fiber suspension inlet flow, and an outlet area 24 with a multiplicity of in at least one horizontal plane in Cross machine direction CD distributed, each a fiber suspension partial flow 28 outlets 26.
  • a respective turbulence insert TE according to the invention is designed in such a way that the inlet flows 20 supplied via the inlets 22 of the inlet area 18 are each divided into at least two partial flows exiting via a respective outlet 26 of the outlet area 24 as outlet flows.
  • the division T from the outlets 26 of the outlet area 24, which are distributed in the cross-machine direction CD and are arranged in at least one horizontal plane, is in each case smaller than the division T E m of the inlets 22 distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction CD (cf. especially Fig. 5).
  • a respective inlet 22 of the inlet region 24 in the flow direction SF of the fibrous suspension can be viewed in each case with a chamber 30 with a flow cross section widening in the flow direction SF for the one coming from the inlet 22
  • Inlet flow 20 may be arranged downstream.
  • the partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 are fed from the chamber 30.
  • the division at the respective inlet flow 20, viewed in the flow direction, can take place at the end of the chamber 30.
  • the partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 can be guided in such a way that they emerge at least substantially parallel to one another from the respective outlets 26 of the outlet area 24 (cf. in particular 3 and 8).
  • the partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 can at least partially originate from outlets lying in a common horizontal plane. run 26 and / or at least partially emerge from outlets 26 of the outlet area 24 lying in different horizontal planes.
  • the inlet flows 20 are each divided into four partial flows 28, for example, which emerge from outlets 26 of the outlet region 24 lying in two horizontal planes parallel to one another.
  • a respective inlet flow 20 is divided into only two partial flows 28, which emerge from two outlets 26 of the outlet area 24 lying in a common horizontal plane.
  • the inlets 32 leading into the outlet area 24 can be provided for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 in corner regions 34 provided at the downstream end of the chamber 30 .
  • the outlet plane AE of a respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet region 24 for the outlet flows 28 fed from a respective chamber 30 can at least in the Be aligned substantially flat and perpendicular to the flow direction of the inlet flow 20 in question.
  • embodiments of the turbulence insert TE according to the invention are also conceivable in which the outlet plane AE of a respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet region 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 is one of a plane Form has a different shape (cf. in particular the in FIG. 3, 8, 9 and 10 reproduced exemplary embodiments of the turbulence insert TE) according to the invention.
  • the outlet plane AE of a respective chamber 30 does not necessarily have to be flat and normal to the main flow direction, as is the case, for example, in the embodiment according to FIG. 2.
  • this outlet level AE can also be designed to avoid contamination.
  • a respective chamber 30 in the region of the free edges or corners 34 of the outlet plane AE provided between the inlets 32 leading to the outlet region 34 can be provided with radii R in order to create dead spaces in the flow avoid.
  • a pointed cone SK can be provided as a flow divider in the central area of the outlet level AE. This has a diameter of SKD at its base and a height of SKH.
  • the basic shape of a respective chamber 30 can basically take all forms. However, it expediently has a square or rectangular cross section.
  • a rectangular cross section has the particular advantage that a lamella holder or the like arranged in the vertical or z-direction between the outlets 36 provided in two adjacent horizontal planes allows more space in the z-direction (cf. in FIG. 11 the dimension KH) than in the transverse or CD direction (cf. the dimension KB in FIG. 11).
  • the largest flow cross section of a respective chamber 30 can be at least 1.5 times larger than the inlet cross section of a respective inlet 22 on the inlet side of the inlet region 18.
  • a respective inlet 22 of the inlet region 18 can have an at least substantially constant flow cross-section over its length measured in the direction of flow.
  • a respective diffuser DS, short diffuser DK and / or step diffuser DS, which extends the flow cross section for the inlet flow 20 coming from the inlet 22, can be arranged after a respective inlet 22 of the inlet region 18 (cf. in particular FIG. 3).
  • the division T from the outlets 26 of the outflow region 24 (see FIG. 5, for example) distributed in a respective horizontal plane in the machine direction CD can be in a range from 5 mm to 25 mm, in particular in a range from 10 mm to 20 mm lie.
  • the division T One of the inlets 22 distributed in a respective horizontal plane in the machine direction CD can be greater than approximately 20 mm.
  • the flow velocity of a respective inlet flow 20 can be greater than 5 m / s.
  • a separation point TR can be provided in the flow direction between a respective inlet 22 and the associated outlets 26 of the outlet area 24, which can be arranged in particular directly after a respective diffuser DS, DK, DSD (cf. again Fig. 3).
  • the separation point TR can be provided with a seal 38, in particular as an O-ring.
  • the turbulence insert TE can be produced at least in part by an additive manufacturing method, ie according to the so-called AM technology (Additive Manufacturing Technology). As can be seen in particular from FIG. 7, such an additive manufacturing method can be used to produce a plurality of flow channels or units 40 of the turbulence generator TE, whereby they can be manufactured in particular as modules with a certain module width TM.
  • AM technology additive Manufacturing Technology
  • a plurality of flow channels or units can be printed as a module with the respective module width TM on a pressure plate AP, which can in particular be attached to a machine-wide inlet plate EP (cf. in particular FIG. 8).
  • Such an inlet plate EP can optionally be machine-wide.
  • AM technology enables very small wall thicknesses W of up to 0.2 mm between adjacent flow passages or units 40 each comprising at least one inlet 22, one chamber 30 and the respective outlets 26 (cf. Fig. 4).
  • FIG. 4 such smallest wall thicknesses W of up to 0.2 mm are possible in particular between the chambers 30 of the adjacent flow passages or units 40.
  • a maximum asymmetry and a large web between the inlets 22 can thus be realized, for example by virtue of the chambers 30 of two flow channels or units 40, which are adjacent to one another, being close together.
  • a horizontally extending receptacle 42 for at least one lamella or guide plate 44 can be provided between the outlets 26 of the outlet area 24 arranged in adjacent horizontal planes (cf. also FIGS. 6 and 8). .
  • the partial flows 28 generated from different inlet flows 20 can be guided in outlet area 24 in outlet channels 46, which are at least partially at different angles a relative to the direction of flow Inlet flows 20 are aligned. In particular, they can be directed towards the nozzle end 48 of the headbox in question.
  • the inlets 32 leading into the outlet area 24 can have a round (see FIGS. 2, 4, 9 and 12) or a rectangular (see FIG. 11) cross section.
  • the outlets 26 can also be rectangular, for example with the dimensions AA, AB of the inlets 32 (cf. again FIG. 11).
  • the inlets 32 leading into the outlet area 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 can be offset relative to one another in the horizontal direction and / or in the vertical direction. 11, the inlets here, for example, four in the horizontal direction and in the vertical direction are offset such that two inlets 32 are arranged in an upper horizontal plane and two inlets 32 in an underlying plane, two each inlets 32 lying in different horizontal planes I are aligned with one another when viewed in the cross-machine direction CD.
  • inlets 32 are again provided. In the present case, however, these are offset relative to one another in the horizontal direction in the vertical direction in such a way that they lie in four different horizontal planes. In the present case, however, two inlets 32 arranged in different horizontal planes in machine cross direction CD are aligned with each other.
  • the right pair of inlets 32 are offset from the left pair of inlets 32 by the amount V H in the z direction.
  • the cross section of a respective partial flow 28 can vary from the outlet plane AE of the respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet area 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 to the outlet side Increase A of each outlet channel 46, for example, it can increase by more than 10%.
  • the increase in cross section of a respective partial flow 28 from the outlet plane AE of a respective chamber 30 to the outlet side A of a respective outlet channel 46 can take place in steps, continuously and / or by means of a diffuser.
  • the total length L QA of the flow guidance of a respective partial flow 28 in the outlet area 24 (cf. FIG. 13) can correspond to at least 3 times the hydraulic diameter c hy at the end of a respective outlet 26 or outlet channel 46 at which the partial flow 28 exit.
  • a respective section or outlet channel 46 of the outlet region 24 which carries a partial flow 28 can each comprise an inlet region 50 and a follower region 52.
  • the length Li of the inflow area 50 of a respective section or outlet channel 46 of the outflow area 24, measured in the flow direction, can be greater than 0.2 times the diameter Fu of the inflow area 50.
  • the length L 2 + L 3 of the lag area 52 of a respective section or outlet channel 46 of the outlet area 24 can be greater than 3 times the hydraulic diameter hy at the end of a respective outlet 26 or outlet channel 46, at which the relevant partial flow 28 emerges.
  • the inventive reduction of the division on the outlet side A compared to the division on the inlet side E of the turbulence generator TE in particular improves the jet quality.
  • the minimum web width required for a safe flow distribution on the inlet side A of the turbulence generator TE can be observed.
  • the integration of the slat technology is at least simplified.
  • the optional AM technology can also be used to implement more complicated flow patterns.
  • the headbox according to the invention is characterized in that it contains at least one turbulence insert TE according to the invention.

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Abstract

A turbulence generator for a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, comprising an inlet region having inlets distributed in each case in the machine transverse direction in at least one horizontal plane and each guiding a fibrous suspension inlet flow, and an outlet region having a plurality of outlets distributed in the machine transverse direction in at least one horizontal plane and each guiding a fibrous suspension outlet flow. The turbulence generator is designed here such that the inlet flows fed via the inlets of the inlet region are each divided at least in part into at least two partial flows exiting the outlet region via respective outlets in the form of output flows. The invention also relates to a headbox comprising such a turbulence generator.

Description

TURBULENZEINSATZ  TURBULAR INSERT

Die Erfindung betrifft einen Turbulenzeinsatz für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn. Sie betrifft ferner einen Stoffauflauf mit einem solchen Turbulenzeinsatz. The invention relates to a turbulence insert for a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper or cardboard web. It also relates to a headbox with such a turbulence insert.

Mittels eines Turbulenzeinsatzes wird in einem jeweiligen Stoffauflauf die Gesamt- strömung der Faserstoffsuspension in eine Vielzahl von Teilströmungen vereinzelt, die in der Düse des Stoffauflaufs schließlich wieder zur Gesamtströmung zusam- mengeführt werden. Durch den Turbulenzeinsatz wird der Faserstoffsuspension eine Mikroturbulenz auferlegt, die dafür sorgt, dass trotz der vorhandenen ausrich- tenden Kräfte in der Strömung keine vorherrschende Lagerichtung der Faserstoffe zum Tragen kommt. Ein solcher Turbulenzeinsatz trägt somit dazu bei, dass die jeweilige Faserstoffbahn mit einer möglichst gleichmäßigen Qualität erzeugt wird. By means of a turbulence insert, the total flow of the fiber suspension is separated into a large number of partial flows in a respective headbox, which are finally brought together again in the nozzle of the headbox to form the overall flow. The turbulence insert imposes a microturbulence on the fibrous suspension, which ensures that, despite the existing aligning forces in the flow, the prevailing orientation of the fibrous materials does not come into play. Such a turbulence insert thus contributes to the fact that the respective fibrous web is produced with a quality that is as uniform as possible.

Durch die Vereinigung der Teilströme kann es jedoch zu einer sogenannten Git ternachlaufströmung kommen, die im Freistrahl, d.h. im aus der Düse des betref- fenden Stoffauflaufs austretenden Faserstoffsuspensionsstrahl je nach Qualität der Strömungspflege als längsorientierte Strahlstörung sichtbar wird. By combining the partial flows, however, a so-called grid-wake flow can occur, which in the free jet, i.e. in the fiber suspension jet emerging from the nozzle of the relevant headbox, depending on the quality of the flow maintenance, becomes visible as a longitudinally oriented jet disturbance.

Je kleiner die Teilung des Turbulenzeinsatzes ist, desto besser ist bei gleicher Länge der Stoffauflauf-Düse die Strahlqualität, da die Energie und die Größe der Nachlaufwirbel kleiner werden. The smaller the pitch of the turbulence insert, the better the jet quality is with the same length of the headbox nozzle, since the energy and the size of the wake vortices become smaller.

Bisher ist die Teilung T der Strömungsführung innerhalb einer dem Turbulenzein- satz TE zugeführten Faserstoffsuspension auf der Einlaufseite und der Auslaufsei- te des Turbulenzeinsatzes TE gleich (vgl. Fig. 1 der beigefügten Zeichnung). Je kleiner nun aber die Teilung T auf der Einlaufseite des Turbulenzeinsatzes TE wird, desto kritischer wird der Betrieb des betreffenden Stoffauflaufs hinsichtlich Verstopfungen. Für einen reibungslosen Betrieb sollte die Stegbreite S zwischen zwei benachbarten Einläufen des Turbulenzeinsatzes TE daher einen im Bereich von 7 mm bis 15 mm liegenden minimalen Wert möglichst nicht unterschreiten. Durch die für einen sicheren Betrieb erforderlichen Bedingungen bezüglich der minimalen Stegbreite und einem minimalen Einlaufdurchmesser D1 (z.B. 7 mm bis 15 mm) ergibt sich für die Einlaufseite des Turbulenzeinsatzes TE eine minimale Teilung T der Einläufe von 14 mm bis 30 mm. So far, the division T of the flow guidance within a fibrous suspension fed to the turbulence insert TE has been the same on the inlet side and the outlet side of the turbulence insert TE (cf. FIG. 1 of the attached drawing). However, the smaller the pitch T on the inlet side of the turbulence insert TE, the more critical the operation of the relevant headbox with regard to blockages. For smooth operation, the web width S between two adjacent inlets of the turbulence insert TE should therefore not be less than a minimum value in the range from 7 mm to 15 mm. The conditions required for safe operation with regard to the minimum web width and a minimum inlet diameter D1 (e.g. 7 mm to 15 mm) result in a minimal division T of the inlets of 14 mm to 30 mm for the inlet side of the turbulence insert TE.

Aufgrund dieser relativ großen Teilung T können mit den bisherigen Turbulenzein- sätzen die zuvor erwähnten Strahlstörungen der Gitternachlaufströmung im Frei- strahl des Stoffauflaufs nun aber nicht hinreichend verhindert werden. Due to this relatively large division T, the previously mentioned jet disturbances of the lattice wake flow in the free jet of the headbox cannot be sufficiently prevented with the previous turbulence inserts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Turbulenzeinsatz sowie einen Stoffauflauf der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die zuvor erwähn- ten Nachteile beseitigt sind. Dabei soll unter Einhaltung der für eine sichere Strö- mungsaufteilung an der Einlaufseite des Turbulenzeinsatzes und entsprechend für einen zuverlässigen Betrieb erforderlichen minimalen Stegbreite zwischen den Einläufen des Turbulenzeinsatzes insbesondere eine Verbesserung der Qualität des erzeugten Faserstoffsuspensionsstrahls erreicht werden. The invention is based on the object of specifying a turbulence insert and a headbox of the type mentioned at the outset with which the disadvantages mentioned above are eliminated. In particular, an improvement in the quality of the fiber suspension jet produced should be achieved while maintaining the minimum web width between the inlets of the turbulence insert, which is required for a safe flow division on the inlet side of the turbulence insert and accordingly for reliable operation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Turbulenzeinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Stoffauflauf mit dem Merkmal des An- spruchs 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Tur- bulenzeinsatzes ergeben sich aus den Unteransprüchen. According to the invention, this object is achieved by a turbulence insert with the features of claim 1 and a headbox with the feature of claim 15. Preferred embodiments of the turbulence insert according to the invention result from the subclaims.

Der erfindungsgemäße Turbulenzeinsatz für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Fierstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst einen Einlaufbereich mit in wenigstens einer horizontalen Ebene jeweils in Ma- schinenquerrichtung verteilten, jeweils eine Faserstoffsuspensions- Einlaufströmung führenden Einläufen und einem Auslaufbereich mit einer Vielzahl von in wenigstens einer horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung verteilten, jeweils eine Faserstoffsuspensions-Auslaufströmung führenden Ausläufen. Dabei ist der Turbulenzeinsatz so ausgeführt, dass die über die Einläufe des Einlaufbe- reichs geführten Einlaufströmungen zumindest teilweise jeweils in zumindest zwei über einen jeweiligen Auslauf des Auslaufbereichs als Auslaufströmungen austre- tende Teilströmungen aufgeteilt werden. The turbulence insert according to the invention for a headbox of a machine for freezing a fibrous web, in particular paper or cardboard web, comprises an inlet area with inlets distributed in at least one horizontal plane each in the cross-machine direction, each leading a fibrous suspension inlet flow and an outlet area with a plurality of outlets distributed in at least one horizontal plane in the cross-machine direction, each leading a fibrous suspension outlet flow. The turbulence insert is designed in such a way that the inlet flows conducted through the inlets of the inlet area are at least partially divided into at least two partial flows emerging as outlet flows via a respective outlet of the outlet area.

Dabei ist die Teilung der in Maschinenquerrichtung verteilten, in wenigstens einer horizontalen Ebene angeordneten Ausläufe des Auslaufbereichs vorzugsweise kleiner als die Teilung der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenqu- errichtung verteilten Einläufe. The division of the outlets of the outlet area distributed in the cross-machine direction and arranged in at least one horizontal plane is preferably smaller than the division of the inlets distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Reduzierung der Teilung auf der Auslaufseite des Turbulenzeinsatzes gegenüber der an dessen Einlaufseite vorgesehenen Tei- lung wird die Qualität des zu erzeugenden Faserstoffsuspensionsstrahls unter Einhaltung der für eine sichere Strömungsaufteilung an der Einlaufseite und ent- sprechend für einen zuverlässigen Betrieb erforderlichen minimalen Stegbreite zwischen den Einläufen des Turbulenzeinsatzes spürbar verbessert. Die Teilung auf der Einlaufseite des Turbulenzeinsatzes kann nach wie vor relativ groß gehal- ten werden und beispielsweise größer als 20 mm sein. Der Volumenstrom wird nach der ersten Vereinzelung im Bereich der Einläufe des Turbulenzeinsatzes in- nerhalb eines jeweiligen Strömungsganges nochmals aufgeteilt, so dass die Tei- lung an der Auslaufseite des Turbulenzeinsatzes entsprechend reduziert wird. Due to the reduction of the division on the outlet side of the turbulence insert according to the invention compared to the division provided on its inlet side, the quality of the fiber suspension jet to be produced is maintained, while maintaining the minimum web width required for safe flow distribution on the inlet side and correspondingly for reliable operation Inlet of the turbulence insert noticeably improved. The division on the inlet side of the turbulence insert can still be kept relatively large and, for example, larger than 20 mm. After the first separation in the area of the inlets of the turbulence insert, the volume flow is divided again within a respective flow path, so that the division on the outlet side of the turbulence insert is reduced accordingly.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes ist einem jeweiligen Einlauf des Einlaufbereichs in Strömungs- richtung der Faserstoffsuspension betrachtet jeweils eine Kammer mit einem sich in Strömungsrichtung erweiternden Strömungsquerschnitt für die vom Einlauf kommende Einlaufströmung nachgeordnet. According to a preferred practical embodiment of the turbulence insert according to the invention, a respective inlet with the inlet area in the flow direction of the fiber suspension is viewed in each case with a chamber downstream flow cross-section for the inlet flow coming from the inlet downstream.

Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit in einem jeweiligen Einlauf, die bei spielsweise größer als 5 m/s sein kann, wird eine solche Kammer zu einer Turbu- lenzkammer, die eine Fluidisierung der Faserstoffsuspension bewirkt und die Ste- ge zwischen den kleineren Einläufen freihält. Due to the high flow velocity in a respective inlet, which can be greater than 5 m / s for example, such a chamber becomes a turbulence chamber, which causes fluidization of the fiber suspension and keeps the webs between the smaller inlets free.

Vorteilhafterweise werden dabei die aus einer jeweiligen Einlaufströmung erzeug- ten Teilströmungen aus der Kammer gespeist. The partial flows generated from a respective inlet flow are advantageously fed from the chamber.

Eine jeweilige Einlaufströmung kann beispielsweise in zwei oder vier Teilströmun- gen aufgeteilt werden. Grundsätzlich ist jedoch eine Aufteilung einer jeweiligen Einlaufströmung in eine beliebige Anzahl von Teilströmungen, die beispielsweise auch größer als 4 sein kann, möglich. In je mehr Teilströmungen eine jeweilige Einlaufströmung aufgeteilt wird, umso größer wird die Gitterteilung auf der Aus- laufseite gegenüber der Gitterteilung auf der Einlaufseite des Turbulenzeinsatzes. A respective inlet flow can, for example, be divided into two or four partial flows. In principle, however, it is possible to divide a respective inlet flow into any number of partial flows, which can also be greater than 4, for example. The more partial flows a respective inlet flow is divided into, the greater the grating division on the outlet side compared to the grating division on the inlet side of the turbulence insert.

Die Aufteilung einer jeweiligen Einlaufströmung erfolgt in Strömungsrichtung be- trachtet zweckmäßigerweise am Ende der Kammer. The division of a respective inlet flow, when viewed in the direction of flow, expediently takes place at the end of the chamber.

In dem einer jeweiligen Kammer nachgeordneten Abschnitt des Auslaufbereichs sind die aus einer jeweiligen Einlaufströmung erzeugten Teilströmungen vorteilhaf- terweise so geführt, dass sie zumindest im Wesentlichen parallel zueinander aus den betreffenden Ausläufen des Auslaufbereichs austreten. In the section of the outlet area downstream of a respective chamber, the partial flows generated from a respective inlet flow are advantageously guided in such a way that they emerge at least substantially parallel to one another from the relevant outlet of the outlet area.

Die aus einer jeweiligen Einlaufströmung erzeugten Teilströmungen können zu- mindest teilweise aus in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegenden Aus- läufen des Auslaufbereichs und/oder zumindest teilweise aus in unterschiedlichen horizontalen Ebenen liegenden Ausläufen des Auslaufbereichs austreten. Bevorzugt sind die in den Auslaufbereich führenden Zuläufe für die aus einer je- weiligen Kammer gespeisten Teilströmungen in am stromabwärtigen Ende der Kammer vorgesehenen Eckbereichen angeordnet. Dadurch werden große Steg- breiten zwischen den Zuläufen erreicht und somit Störungen durch Faseranhäu- fungen reduziert oder gar vermieden. The partial flows generated from a respective inlet flow can at least partially emerge from outlets of the outlet area lying in a common horizontal plane and / or at least partially from outlets of the outlet area lying in different horizontal planes. The inlets leading into the outlet area for the partial flows fed from a respective chamber are preferably arranged in corner areas provided at the downstream end of the chamber. As a result, large web widths between the inlets are achieved and faults caused by fiber accumulations are reduced or even avoided.

Die am Anfang der in den Auslaufbereich führenden Zuläufe für die aus einer je- weiligen Kammer gespeisten Teilströmungen vorgesehene Auslaufebene einer jeweiligen Kammer ist im einfachsten Fall zumindest im Wesentlichen eben und senkrecht zur Strömungsrichtung der betreffenden Einlaufströmung ausgerichtet. In the simplest case, the outlet plane of a respective chamber provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region for the partial flows fed from a respective chamber is oriented at least essentially evenly and perpendicularly to the flow direction of the respective inlet flow.

Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes besitzt die am Anfang der in den Auslaufbereich führenden Zuläufe für die aus einer jeweiligen Kammer gespeisten Teilströmungen vorgese- hene Auslaufebene einer jeweiligen Kammer eine von einer ebenen Form abwei- chende Form. Dabei kann die Auslaufebene strömungstechnisch insbesondere so gestaltet sein, dass Verschmutzungen möglichst vermieden werden. According to an advantageous alternative embodiment of the turbulence insert according to the invention, the outlet plane of a respective chamber provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region for the partial flows fed from a respective chamber has a shape deviating from a flat shape. In terms of flow technology, the outlet level can in particular be designed in such a way that contamination is avoided as far as possible.

Von Vorteil ist insbesondere, wenn eine jeweilige Kammer im Bereich der zwi- schen den in den Auslaufbereich führenden Zuläufen vorgesehenen freien Ränder oder Ecken der Auslaufebene mit Radien versehen ist. Mit solchen Radien werden insbesondere Strömungstoträume vermieden. Alternativ oder zusätzlich kann im mittleren Bereich der Auslaufebene ist als Stromteiler ein Spitzkegel vorgesehen sein. It is particularly advantageous if a respective chamber is provided with radii in the area of the free edges or corners of the outlet level provided between the inlets leading into the outlet area. With such radii, flow dead spaces in particular are avoided. Alternatively or additionally, a pointed cone can be provided as a flow divider in the central area of the outlet level.

Eine jeweilige Kammer kann beispielsweise einen quadratischen oder rechtecki- gen Querschnitt besitzen. Grundsätzlich kann eine solche Kammer jedoch eine beliebige Form annehmen. Eine im Querschnitt rechteckige Kammer ist insbeson- dere insoweit von Vorteil, als ein in Vertikal oder z-Richtung zwischen Ausläufen liegender Lamellenhalter in z-Richtung mehr Raum zulässt als in Querrichtung, in der Auslauf an Auslauf liegt. A respective chamber can have, for example, a square or rectangular cross section. In principle, however, such a chamber can take any form. A chamber with a rectangular cross-section is particularly advantageous in that it is a vertical or z-direction between outlets lying slat holder allows more space in the z direction than in the transverse direction, in which the outlet is located on the outlet.

Der größte Strömungsquerschnitt einer jeweiligen Kammer ist bevorzugt zumin- dest um das 1 ,5-Fache größer als der Einlaufquerschnitt eines jeweiligen Einlaufs auf der Einlaufseite des Einlaufbereichs. The largest flow cross section of a respective chamber is preferably at least 1.5 times larger than the inlet cross section of a respective inlet on the inlet side of the inlet region.

Ein jeweiliger Einlauf des Einlaufbereichs kann insbesondere einen über seine in Strömungsrichtung bemessene Länge zumindest im Wesentlichen konstanten Strömungsquerschnitt aufweisen. A respective inlet of the inlet area can in particular have a flow cross section which is at least substantially constant over its length dimensioned in the direction of flow.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes ist einem jeweiligen Einlauf des Einlaufbereichs jeweils ein den Strömungsquerschnitt für die aus dem Einlauf kommende Einlaufströmung erweiternder stetiger Diffusor, Kurzdiffusor oder Stufendiffusor nachgeordnet. According to a preferred practical embodiment of the turbulence insert according to the invention, a respective continuous inlet of the inlet area is followed by a continuous diffuser, short diffuser or step diffuser which widens the flow cross section for the inlet flow coming from the inlet.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn im Auslaufbereich insbesondere sowohl in der Horizontalebene als auch in der Vertikalebene jeweils eine asymmetrische Stromführung der aus einer jeweiligen Einlaufströmung erzeugten Teilströmungen erfolgt. It is also particularly advantageous if, in the outlet area, in particular both in the horizontal plane and in the vertical plane, there is an asymmetrical flow of the partial flows generated from a respective inlet flow.

Durch eine solche asymmetrische Gestaltung der Strömungsführung kann trotz der relativ kleinen Teilung auf der Auslaufseite auf der Einlaufseite eine relativ große Stegbreite zwischen den in einer jeweiligen horizontalen Ebene angeordne- ten Einläufen aufrechterhalten werden. Durch eine entsprechende Strömungsum- lenkung können die Teilströmungen auf der Auslaufseite zumindest im Wesentli- chen wieder parallel zueinander ausgeführt werden. Such an asymmetrical design of the flow guide allows a relatively large web width to be maintained between the inlets arranged in a respective horizontal plane, despite the relatively small division on the outlet side on the inlet side. By means of a corresponding flow deflection, the partial flows on the outlet side can at least essentially be carried out parallel to one another again.

Die Teilung der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung verteilten Ausläufe des Auslaufbereichs kann zweckmäßigerweise in einem Be- reich von 5 mm bis 25 mm liegen, wobei sie vorzugsweise in einem Bereich von 10 mm bis 20 mm liegen. The division of the outlets of the outlet area, which are distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction, can expediently be carried out in one range from 5 mm to 25 mm, wherein they are preferably in a range from 10 mm to 20 mm.

Die Teilung der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung verteilten Einläufe ist bevorzugt größer als etwa 20 mm. The division of the inlets distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction is preferably greater than approximately 20 mm.

Die Strömungsgeschwindigkeit einer jeweiligen Einlaufströmung ist vorteilhafter- weise größer als 5 m/s. In Strömungsrichtung zwischen einem jeweiligen Einlauf und den zugeordneten Ausläufen des Auslaufbereichs kann eine Trennstelle vorgesehen sein, wobei die se bevorzugt unmittelbar nach einem jeweiligen Diffusor angeordnet ist. The flow speed of a respective inlet flow is advantageously greater than 5 m / s. A separating point can be provided in the flow direction between a respective inlet and the associated outlets of the outlet region, said separation point preferably being arranged directly after a respective diffuser.

Dabei kann die Trennstelle zweckmäßigerweise mit einer Abdichtung versehen sein, die bevorzugt als O-Ring ausgeführt ist. The separation point can expediently be provided with a seal, which is preferably designed as an O-ring.

Von Vorteil ist zudem, wenn der Turbulenzeinsatz zumindest teilweise durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist. Ein solches additives Fertigungsver- fahren (AMT, Additive Manufacturing Technology) erlaubt es, komplexere Bauteile aus Kunststoffen oder Metallen schichtweise herzustellen. Im Gegensatz zu den bisherigen Fertigungsverfahren wie Drehen, Fräsen und Bohren erfolgt bei additi- ven Verfahren die Fierstellung der Bauteile durch Flinzufügen von Material, anstatt dieses zu zerspanen und abzutragen. Damit sind insbesondere auch kleinere Wandstärken zwischen einander benachbarten Strömungsgängen und insbeson- dere einander benachbarten Kammern und Abschnitten des Auslaufbereichs reali sierbar, was wiederum relativ große Stegbreiten zwischen den Einläufen zulässt. Entsprechend können auch die Zuläufe zu einander benachbarten Abschnitten des Auslaufbereichs näher beieinanderliegen. Durch das additive Fertigungsverfahren können mehrere Strömungsgänge oder Einheiten des Turbulenzeinsatzes gemeinsam hergestellt sein, wobei sie bevor- zugt als Module mit einer bestimmten Modulbreite hergestellt sind. Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Turbulenzeinsatzes sind mehrere Strömungsgänge oder Einheiten als Modul mit der jeweiligen Modulbreite an eine Andruckplatte angedruckt, die bevorzugt an eine maschinenbreite Einlaufplatte angebaut ist. Vorteilhafterweise sind die kleinsten Wandstärken zwischen einander benachbar- ten, jeweils zumindest einen Einlauf, eine Kammer und die betreffenden Ausläufe umfassenden Strömungsgänge oder Einheiten, vorzugsweise die kleinste Wand- stärke zwischen den Kammern von einander benachbarten Einheiten, bis zu 0,2 mm klein. It is also advantageous if the turbulence insert is at least partially produced by an additive manufacturing process. Such an additive manufacturing process (AMT, Additive Manufacturing Technology) makes it possible to produce more complex components from plastics or metals in layers. In contrast to the previous manufacturing processes such as turning, milling and drilling, additive processes enable the components to be made fiery by adding material instead of cutting and removing it. In particular, smaller wall thicknesses between adjacent flow passages and, in particular, adjacent chambers and sections of the outlet area can thus be realized, which in turn permits relatively large web widths between the inlets. Correspondingly, the inlets to adjacent sections of the outlet area can also be closer together. By means of the additive manufacturing process, several flow channels or units of the turbulence insert can be manufactured together, whereby they are preferably manufactured as modules with a certain module width. According to an expedient practical embodiment of the turbulence insert according to the invention, a plurality of flow passages or units are printed as a module with the respective module width on a pressure plate, which is preferably attached to a machine-wide inlet plate. Advantageously, the smallest wall thicknesses between adjacent flow channels or units, each comprising at least one inlet, one chamber and the relevant outlets, preferably the smallest wall thickness between the chambers of adjacent units, is up to 0.2 mm small.

Die kleinsten Wandstärken einzelner Strömungsgänge oder Einheiten oder Modu- le können daher in Richtung eines benachbarten Strömungsganges oder Einheit oder Moduls halb so groß, das heißt bis zu 0,1 mm klein sein. Bei den äußersten Strömungsgängen oder Einheiten oder Module, das heißt bei denjenigen die an den Rändern des Turbulenzeinsatzes angeordnet sind, sind die nach außen wei- senden Wandstärken vorzugsweise gleich groß wie die die zu einem benachbar- ten Strömungsgang oder zu einer benachbarten Einheit oder zu einem benachbar- ten Modul zeigen. Dadurch können gleiche Querschnittsverhältnisse am Auslauf- bereich und somit geringe Strahlstörungen erreicht werden. Für die Fierstellung eines Turbulenzeinsatzes können mindestens zwei einzelne Strömungsgänge o- der Einheiten oder Module nebeneinander angeordnet werden. Dabei ist die mini- male Wandstärke bis zu 0.2 mm klein. Also doppelt so dick wie die Wandstärke eines einzelnen Strömungsganges oder Einheit oder Moduls. Derart kleine Wandstärken sind insbesondere mit einem zuvor genannten additi ven Fertigungsverfahren realisierbar. The smallest wall thicknesses of individual flow paths or units or modules can therefore be half as large in the direction of an adjacent flow path or unit or module, that is to say as small as 0.1 mm. In the outermost flow paths or units or modules, that is to say in those which are arranged at the edges of the turbulence insert, the outward-facing wall thicknesses are preferably of the same size as those for an adjacent flow path or for a neighboring unit or for one Show neighboring module. This means that the same cross-sectional conditions at the outlet area and thus low beam interference can be achieved. At least two individual flow channels or units or modules can be arranged next to one another for the setting of a turbulence insert. The minimum wall thickness is up to 0.2 mm. So twice as thick as the wall thickness of a single flow passage or unit or module. Such small wall thicknesses can be realized in particular with a previously mentioned additive manufacturing process.

Zwischen den in einander benachbarten horizontalen Ebenen angeordneten Aus- läufen des Auslaufbereichs ist zweckmäßigerweise eine sich horizontal erstre- ckende Aufnahme für wenigstens eine Lamelle oder Leitblech vorgesehen. A horizontally extending receptacle for at least one lamella or baffle is expediently provided between the outlets of the outlet region arranged in mutually adjacent horizontal planes.

Die aus verschiedenen Einlaufströmungen erzeugten Teilströmungen sind im Aus- laufbereich bevorzugt in Auslaufkanälen geführt, die zumindest teilweise in ver- schiedenen Winkeln relativ zur Strömungsrichtung der Einlaufströmung ausgerich- tet sind, wobei sie vorzugsweise auf das Düsenende des betreffenden Stoffauf- laufs gerichtet sein können. The partial flows generated from different inlet flows are preferably guided in the outlet area in outlet channels which are at least partially oriented at different angles relative to the direction of flow of the inlet flow, wherein they can preferably be directed towards the nozzle end of the relevant headbox.

Es werden damit insbesondere Umlenkwirbel in der Düseneinströmung vermie- den. In this way, deflection vortices in the nozzle inflow are avoided in particular.

Die in den Auslaufbereich führenden Zuläufe können insbesondere einen runden oder rechteckigen Querschnitt besitzen. Ein rechteckiger Querschnitt dieser in den Auslaufbereich führenden Zuläufe bringt insbesondere wieder den Vorteil mit sich, dass die Stegbreiten zwischen den Einläufen auf der Einlaufseite relativ groß ge- halten werden können. The inlets leading into the outlet area can in particular have a round or rectangular cross section. A rectangular cross section of these inlets leading into the outlet area again has the particular advantage that the web widths between the inlets on the inlet side can be kept relatively large.

Von Vorteil ist zudem, wenn die in den Auslaufbereich führenden Zuläufe für die aus einer jeweiligen Kammer gespeisten Teilströmungen nicht nur in Horizontal- richtung, sondern alternativ oder zusätzlich auch in Vertikalrichtung relativ zuein- ander versetzt sind. It is also advantageous if the inlets leading into the outlet area for the partial flows fed from a respective chamber are not only offset relative to one another in the horizontal direction, but alternatively or additionally in the vertical direction.

Der Querschnitt einer jeweiligen Teilströmung vergrößert sich von der Zulaufseite des Auslaufbereichs bis zu dessen Auslaufseite bevorzugt um mehr als 10%. Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn die Querschnittszunahme einer jeweil i- gen Teilströmung von der Auslaufseite einer jeweiligen Kammer bis zur Aus- laufseite eines jeweiligen Auslaufkanals stufenartig, stetig und/oder mittels eines Diffusors erfolgt. The cross section of a respective partial flow is preferably increased by more than 10% from the inlet side of the outlet region to the outlet side thereof. It is particularly advantageous if the increase in cross-section of a respective partial flow from the outlet side of a respective chamber to the outlet side of a respective outlet channel takes place stepwise, continuously and / or by means of a diffuser.

Die Gesamtlänge der Strömungsführung einer jeweiligen Teilströmung im Aus- laufbereich entspricht vorteilhafterweise zumindest dem 3-Fachen des hydrauli- schen Durchmessers am Ende eines jeweiligen Auslaufs bzw. Auslaufkanals, aus dem der Teilstromaustritt. The total length of the flow guidance of a respective partial flow in the outlet area advantageously corresponds to at least 3 times the hydraulic diameter at the end of a respective outlet or outlet channel from which the partial flow exits.

Gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Turbulenzeinsatzes umfasst ein jeweiliger eine Teilströmung führender Abschnitt oder Auslaufkanal des Auslaufbereichs jeweils einen Zulaufbereich und einen Nachlaufbereich. According to a further preferred practical embodiment of the turbulence insert according to the invention, a respective section or outlet channel of the outlet region that guides a partial flow each comprises an inlet region and a wake region.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn die in Strömungsrichtung bemessene Länge des Zulaufbereichs eines jeweiligen Abschnitts oder Auslaufkanals des Auslaufbereichs größer ist als das 0,2-Fache des Durchmessers des Zulaufbe- reichs. It is particularly advantageous if the length of the inlet area of a respective section or outlet channel of the outlet area measured in the direction of flow is greater than 0.2 times the diameter of the inlet area.

Die Länge des Nachlaufs eines jeweiligen Abschnitts des Auslaufbereichs ist be- vorzugt größer als der 3-fache hydraulische Durchmessers des jeweiligen Aus- laufs, aus der die betreffende Teilströmung austritt. The length of the wake of a respective section of the outlet area is preferably greater than 3 times the hydraulic diameter of the respective outlet, from which the relevant partial flow emerges.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf zeichnet sich dadurch aus, dass er wenigstens einen erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatz umfasst. The headbox according to the invention is characterized in that it comprises at least one turbulence insert according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Be- zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische, perspektivische Teildarstellung eines herkömmlichen Turbulenzeinsatzes, The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing; in this show: 1 is a schematic, partial perspective view of a conventional turbulence insert,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines einen Fig. 2 is a schematic, perspective view of a

Einlauf eines Einlaufbereichs, eine Kammer und einen die durch eine Aufteilung der Einlaufströmung erzeugten Teil strömungen aufnehmenden Abschnitt des Auslaufbereichs umfassenden Teil einer beispielhaften Ausführungsform ei- nes erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes,  Inlet of an inlet area, a chamber and a part of the outlet area which contains the part of the flow area generated by dividing the inlet flow of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention.

Fig. 3 eine schematische geschnittene Seitenansicht verschiede- ner, jeweils einen Einlauf des Einlaufbereichs, eine Kammer und einen die durch eine Aufteilung der jeweiligen Ein- laufströmung erzeugten Teilströmungen aufnehmenden Ab- schnitt des Auslaufbereichs umfassender Teile unterschiedli- cher beispielhafter Ausführungsformen des erfindungsgemä- ßen Turbulenzeinsatzes, bei denen einem jeweiligen Einlauf zur Erweiterung des Strömungsquerschnitts ein stetiger Dif- fusor, ein Kurzdiffusor und/oder Stufendiffusor nachgeordnet ist, 3 shows a schematic sectional side view of different parts, each comprising an inlet of the inlet area, a chamber and a portion of the outlet area which receives the partial flows generated by dividing the respective inlet flow, of different parts of different exemplary embodiments of the inventive turbulence insert , in which a continuous diffuser, a short diffuser and / or step diffuser is arranged downstream of a respective inlet to expand the flow cross section,

Fig. 4a eine schematische Draufsicht auf die am Anfang der in den Fig. 4a is a schematic plan view of the beginning of the in the

Auslaufbereich führenden Zuläufe vorgesehenen Auslauf- ebenen zweier in Querrichtung unmittelbar aneinandergren- zender Kammern einer beispielhaften Ausführungsform ei- nes erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, bei der eine jeweilige Einlaufströmung jeweils in vier Teilströmungen auf- geteilt wird, Fig. 4b eine schematische Darstellung eines Einlaufs und einer die sem nachgeordneten Kammer einer beispielhaften Ausfüh- rungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, bei der die Einlaufströmung in vier Teilströmungen aufgeteilt wird, Outflow area leading inlets provided outlet planes of two chambers immediately adjacent in the transverse direction of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which a respective inlet flow is divided into four partial flows, 4b shows a schematic illustration of an inlet and a chamber downstream of this, of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the inlet flow is divided into four partial flows,

Fig. 4c eine schematische Darstellung eines Einlaufs und einer die- sem nachgeordneten Kammer einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzein- satzes, bei der die Einlaufströmung in zwei Teilströmungen aufgeteilt wird, 4c shows a schematic representation of an inlet and a chamber downstream from it of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the inlet flow is divided into two partial flows,

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung zweier be- nachbarter, jeweils einen Einlauf des Einlaufbereichs, eine Kammer und einen die durch eine Aufteilung der jeweiligen5 shows a schematic perspective illustration of two adjacent ones, in each case one inlet of the inlet area, one chamber and one by dividing the respective

Einlaufströmung erzeugten Teilströmungen aufnehmenden Abschnitt des Auslaufbereichs umfassenden Teile einer bei- spielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tur- bulenzeinsatzes, die mit einer Aufnahme zur Befestigung wenigstens einer Lamelle oder Leitblechs versehen ist, Parts of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, which part of the outlet area comprises partial flow-receiving portions and which is provided with a receptacle for fastening at least one lamella or guide plate,

Fig. 6 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer bei- spielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tur- bulenzeinsatzes, bei der die aus verschiedenen Einlaufströ- mungen erzeugten Teilströmungen in Auslaufkanäle geführt sind, die zumindest teilweise in verschiedenen Winkeln rela- tiv zur Strömungsrichtung der Einlaufströmungen gerichtet sind. Fig. 7 eine schematische, geschnittene Draufsicht mehrerer ge- meinsam durch ein additives Fertigungsverfahren als Modul mit einer bestimmten Modulbreite hergestellter Strömungs- gänge einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, 6 shows a schematic sectional side view of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, in which the partial flows generated from different inlet flows are led into outlet channels which are at least partially directed at different angles relative to the direction of flow of the inlet flows. 7 shows a schematic, sectional top view of a plurality of flow paths jointly produced by an additive manufacturing process as a module with a specific module width of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention,

Fig. 8 eine mit der Fig. 3 vergleichbare schematische geschnittene FIG. 8 is a schematic sectional view comparable to FIG. 3

Seitenansicht verschiedener jeweils einen Einlauf des Ein- laufbereichs, eine Kammer und einen die durch eine Auftei- lung der jeweiligen Einlaufströmung erzeugten Teilströmun- gen aufnehmenden Abschnitt des Auslaufbereichs umfas- sender Teile unterschiedlicher beispielhafter Ausführungs- formen des erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, wobei mehrere als Modul mit einer bestimmten Modulbreite vorge- sehene Strömungsgänge oder Einheiten an eine Andruck- platte angedruckt sind, die an eine maschinenbreite Einlauf- platte angebaut sein kann,  Side view of various parts of an inlet of the inlet area, a chamber and a portion of the outlet area which contains the partial flows generated by a division of the respective inlet flow of different exemplary embodiments of the inventive turbulence insert, several as modules with one flow channels or units provided for a certain module width are printed on a pressure plate, which can be attached to a machine-wide inlet plate,

Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf die am Anfang der in den Fig. 9 is a schematic plan view of the beginning of the in the

Auslaufbereich führenden Zuläufe vorgesehenen Auslauf- ebene einer Kammer einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, wobei die Kammer im Bereich der zwischen den in den Auslaufbereich führenden Zuläufen freien Ränder oder Ecken der Auslauf- ebene mit Radien versehen und im mittleren Bereich der Auslaufebene als Stromteiler ein Spitzkegel vorgesehen ist,  The outlet plane of the outlet area leading to the outlet area of a chamber of an exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, the chamber being provided with radii in the area of the edges or corners of the outlet plane leading between the inlet area leading to the outlet area and a pointed cone as a flow divider in the middle area of the outlet plane is provided,

Fig. 10 eine schematische Schnittdarstellung des die Auslaufebene gemäß Fig. 9 enthaltenden Übergangsbereichs zwischen der Kammer und dem angrenzenden Abschnitt des Auslaufbe- reichs, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 9, FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of the transition region between the outlet plane and the outlet plane according to FIG. 9 Chamber and the adjacent section of the outlet area, cut along the line AA in FIG. 9,

Fig. 1 1 eine mit der Fig. 9 vergleichbare schematische Draufsicht auf die am Anfang der in den Auslaufbereich führenden Zuläufe vorgesehene Auslaufebene einer Kammer einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, bei der die sowohl in Querrichtung als auch in Vertikal- oder z-Richtung relativ zueinander versetz- ten und in zwei unterschiedlichen horizontalen Ebenen an- geordneten Zuläufe jeweils einen zumindest im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen, 11 is a schematic plan view comparable to FIG. 9 of the outlet plane of a chamber of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention provided at the beginning of the inlets leading into the outlet region, in which the chamber is used both in the transverse direction and in the vertical or z direction inlets offset relative to one another and arranged in two different horizontal planes each have an at least essentially rectangular cross section,

Fig. 12 eine mit den Fig. 9 und 1 1 vergleichbare schematische Fig. 12 is a schematic comparable with FIGS. 9 and 11

Draufsicht auf die am Anfang der in den Auslaufbereich füh- renden Zuläufe vorgesehene Auslaufebene einer Kammer einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, bei der die wieder so- wohl in Querrichtung als auch in Vertikal- oder z-Richtung re- lativ zueinander versetzten Zuläufe jedoch jeweils einen zu- mindest im Wesentlichen runden Querschnitt besitzen und durch die jeweiligen Versätze in z-Richtung in vier unter- schiedlichen horizontalen Ebenen angeordnet sind, und  Top view of the outlet plane of a chamber of a further exemplary embodiment of a turbulence insert according to the invention, provided at the beginning of the inlets leading into the outlet area, in which they again offset each other in the transverse direction as well as in the vertical or z direction Inlets, however, each have an at least essentially round cross section and are arranged in four different horizontal planes due to the respective offsets in the z direction, and

Fig. 13 eine mit der Fig. 3 vergleichbare schematische geschnittene FIG. 13 shows a schematic sectional view comparable to FIG. 3

Seitenansicht eines einen Einlauf des Einlaufbereichs, eine Kammer und einen die durch eine Aufteilung der Ein- laufströmung erzeugten Teilströmungen aufnehmenden Ab- schnitt des Auslaufbereichs umfassenden Teils einer weite- ren beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes, bei der sich der Querschnitt einer jewei- ligen Teilströmung von der Zulaufseite des Auslaufbereichs bis zu dessen Auslaufseite um mehr als 10% vergrößert. Side view of an inlet of the inlet area, a chamber and a section of the outlet area that receives the partial flows generated by dividing the inlet flow of a further exemplary embodiment of the invention Turbulence insert, in which the cross section of a respective partial flow increases by more than 10% from the inlet side of the outlet area to the outlet side thereof.

Fig. 1 zeigt in schematischer perspektivischer Teildarstellung einen herkömmli- chen Turbulenzeinsatz TE' mit einem Einlaufbereich 10 mit in zwei horizontalen Ebenen jeweils in Maschinenquerrichtung CD verteilten, jeweils eine Faser- stoffsuspensions-Einlaufströmung führenden Einläufen 12 und einem Auslaufbe- reich 14 mit einer Vielzahl von wieder in zwei horizontalen Ebenen in Maschinen- querrichtung CD verteilten, jeweils eine Faserstoffsuspensions-Auslaufströmung führenden Ausläufen 16. 1 shows a schematic perspective partial representation of a conventional turbulence insert TE 'with an inlet area 10 with inlets 12 which each distribute a fiber suspension inlet flow and have an outlet area 14 with a plurality of, distributed in two horizontal planes in the cross-machine direction CD again in two horizontal planes in the cross-machine direction CD, each with a fiber suspension outlet flow leading outlets 16.

Dabei ist bei diesem herkömmlichen Turbulenzeinsatz TE' die Teilung T' der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung CD verteilten Aus- läufe 16 des Auslaufbereichs 14 gleich der Teilung T der in einer jeweiligen hori zontalen Ebene in Maschinenquerrichtung CD verteilten Einläufe. Mit einem sol- chen herkömmlichen Turbulenzeinsatz TE' ergeben sich somit die eingangs ge- nannten Nachteile. In this conventional turbulence insert TE ', the division T' of the outlets 16 of the outlet region 14 distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction CD is equal to the division T of the inlets distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction CD. With such a conventional turbulence insert TE ', the disadvantages mentioned at the outset result.

Die Fig. 2 bis 13 zeigen unterschiedliche beispielhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes TE für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Fierstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn. FIGS. 2 to 13 show different exemplary embodiments of a turbulence insert TE according to the invention for a headbox of a machine for locating a fibrous web, in particular paper or cardboard web.

Dabei umfasst ein jeweiliger erfindungsgemäßer Turbulenzeinsatz TE einen Ein- laufbereich 18 mit in wenigstens einer horizontalen Ebene jeweils in Maschinen- querrichtung CD verteilten, jeweils eine Faserstoffsuspensions-Einlaufströmung führenden Einläufen 22 und einem Auslaufbereich 24 mit einer Vielzahl von in we- nigstens einer horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung CD verteilten, jeweils eine Faserstoffsuspensions-Teilströmung 28 führenden Ausläufen 26. Dabei ist ein jeweiliger erfindungsgemäßer Turbulenzeinsatz TE so ausgeführt, dass die über die Einläufe 22 des Einlaufbereichs 18 zugeführten Einlaufströmun- gen 20 jeweils in zumindest zwei über einen jeweiligen Auslauf 26 des Auslaufbe- reichs 24 als Auslaufströmungen austretende Teilströmungen aufgeteilt werden. A respective turbulence insert TE according to the invention comprises an inlet area 18 with inlets 22 distributed in at least one horizontal plane, each in the cross-machine direction CD, each carrying a fiber suspension inlet flow, and an outlet area 24 with a multiplicity of in at least one horizontal plane in Cross machine direction CD distributed, each a fiber suspension partial flow 28 outlets 26. A respective turbulence insert TE according to the invention is designed in such a way that the inlet flows 20 supplied via the inlets 22 of the inlet area 18 are each divided into at least two partial flows exiting via a respective outlet 26 of the outlet area 24 as outlet flows.

Dabei ist die Teilung TAus der in Maschinenquerrichtung CD verteilten, in wenigs- tens einer horizontalen Ebene angeordneten Ausläufe 26 des Auslaufbereichs 24 erfindungsgemäß jeweils kleiner als die Teilung TEm der in einer jeweiligen hori- zontalen Ebene in Maschinenquerrichtung CD verteilten Einläufe 22 (vgl. insbe- sondere Fig. 5). The division T from the outlets 26 of the outlet area 24, which are distributed in the cross-machine direction CD and are arranged in at least one horizontal plane, is in each case smaller than the division T E m of the inlets 22 distributed in a respective horizontal plane in the cross-machine direction CD (cf. especially Fig. 5).

Wie sich insbesondere aus den Fig. 2, 3 und 6 bis 8 ergibt, kann einem jeweiligen Einlauf 22 des Einlaufbereichs 24 in Strömungsrichtung SF der Faserstoffsuspen- sion betrachtet jeweils eine Kammer 30 mit einem sich in Strömungsrichtung SF erweiternden Strömungsquerschnitt für die vom Einlauf 22 kommende Ein- laufströmung 20 nachgeordnet sein. Dabei sind die aus einer jeweiligen Ein- laufströmung 20 erzeugten Teilströmungen 28 aus der Kammer 30 gespeist. As can be seen in particular from FIGS. 2, 3 and 6 to 8, a respective inlet 22 of the inlet region 24 in the flow direction SF of the fibrous suspension can be viewed in each case with a chamber 30 with a flow cross section widening in the flow direction SF for the one coming from the inlet 22 Inlet flow 20 may be arranged downstream. The partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 are fed from the chamber 30.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 bis 4 und 6 bis 13 ersichtlich, kann die Aufteilung an der jeweiligen Einlaufströmung 20 in Strömungsrichtung betrachtet am Ende der Kammer 30 erfolgen. As can be seen in particular from FIGS. 2 to 4 and 6 to 13, the division at the respective inlet flow 20, viewed in the flow direction, can take place at the end of the chamber 30.

In dem einer jeweiligen Kammer 30 nachgeordneten Abschnitt des Auslaufbe- reichs 34 können die aus einer jeweiligen Einlaufströmung 20 erzeugten Teilströ mungen 28 so geführt sein, dass sie zumindest im Wesentlichen parallel zueinan- der aus den betreffenden Ausläufen 26 des Auslaufbereichs 24 austreten (vgl. insbesondere die Fig. 3 und 8). In the section of the outlet area 34 downstream of a respective chamber 30, the partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 can be guided in such a way that they emerge at least substantially parallel to one another from the respective outlets 26 of the outlet area 24 (cf. in particular 3 and 8).

Die aus einer jeweiligen Einlaufströmung 20 erzeugten Teilströmungen 28 können zumindest teilweise aus in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegenden Aus- laufen 26 und/oder zumindest teilweise aus in unterschiedlichen horizontalen Ebenen liegenden Ausläufen 26 des Auslaufbereichs 24 austreten. The partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 can at least partially originate from outlets lying in a common horizontal plane. run 26 and / or at least partially emerge from outlets 26 of the outlet area 24 lying in different horizontal planes.

Bei den in den Fig. 2 bis 4b und 5 bis 13 dargestellten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatzes werden die Einlaufströmungen 20 jeweils beispielsweise in vier Teilströmungen 28 aufteilt, die aus in zwei zueinander paral- lelen horizontalen Ebenen liegenden Ausläufen 26 des Auslaufbereichs 24 austre- ten. In the embodiments of a turbulence insert according to the invention shown in FIGS. 2 to 4b and 5 to 13, the inlet flows 20 are each divided into four partial flows 28, for example, which emerge from outlets 26 of the outlet region 24 lying in two horizontal planes parallel to one another.

Dagegen wird bei der in der Fig. 4c dargestellten Ausführungsform eine jeweilige Einlaufströmung 20 in lediglich zwei Teilströmungen 28 aufgeteilt, die aus zwei in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegenden Ausläufen 26 des Auslaufbe- reichs 24 austreten. In contrast, in the embodiment shown in FIG. 4c, a respective inlet flow 20 is divided into only two partial flows 28, which emerge from two outlets 26 of the outlet area 24 lying in a common horizontal plane.

Wie insbesondere aus den Fig. 2, 4a, 4b, 9 und 11 ersichtlich, können die in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 für die aus einer jeweiligen Kammer 30 gespeisten Teilströmungen 28 in am stromabwärtigen Ende der Kammer 30 vor- gesehenen Eckbereichen 34 vorgesehen sein. As can be seen in particular from FIGS. 2, 4a, 4b, 9 and 11, the inlets 32 leading into the outlet area 24 can be provided for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 in corner regions 34 provided at the downstream end of the chamber 30 .

Wie insbesondere aus den Fig. 2, 6, 7 und 13 ersichtlich, kann die am Anfang der in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 für die aus einer jeweiligen Kam- mer 30 gespeisten Teilströmungen 28 vorgesehene Auslaufebene AE einer jewei- ligen Kammer 30 zumindest im Wesentlichen eben und senkrecht zur Strömungs- richtung der betreffenden Einlaufströmung 20 ausgerichtet sein. As can be seen in particular from FIGS. 2, 6, 7 and 13, the outlet plane AE of a respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet region 24 for the outlet flows 28 fed from a respective chamber 30 can at least in the Be aligned substantially flat and perpendicular to the flow direction of the inlet flow 20 in question.

Es sind jedoch auch solche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Turbu- lenzeinsatzes TE denkbar, bei denen die am Anfang der in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 für die aus einer jeweiligen Kammer 30 gespeisten Teilströ- mungen 28 vorgesehene Auslaufebene AE einer jeweiligen Kammer 30 eine von einer ebenen Form abweichende Form besitzt (vgl. insbesondere die in den Fig. 3, 8, 9 und 10 wiedergegebenen beispielhaften Ausführungsformen des erfindungs- gemäßen Turbulenzeinsatzes TE). However, embodiments of the turbulence insert TE according to the invention are also conceivable in which the outlet plane AE of a respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet region 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 is one of a plane Form has a different shape (cf. in particular the in FIG. 3, 8, 9 and 10 reproduced exemplary embodiments of the turbulence insert TE) according to the invention.

Die Auslaufebene AE einer jeweiligen Kammer 30 muss jedoch nicht zwingend eben und normal zur Hauptströmungsrichtung gestaltet sein, wie dies beispiels weise bei der Ausführung gemäß Fig. 2 der Fall ist. Diese Auslaufebene AE kann strömungstechnisch auch zur Vermeidung von Verschmutzungen gestaltet wer- den. So kann, wie beispielsweise aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich, eine jeweilige Kammer 30 im Bereich der zwischen den in den Auslaufbereich 34 führenden Zu- läufen 32 vorgesehenen freien Ränder oder Ecken 34 der Auslaufebene AE mit Radien R versehen sein, um Strömungstoträume zu vermeiden. Zudem kann im mittleren Bereich der Auslaufebene AE als Stromteiler ein Spitzkegel SK vorgese- hen sein. Dieser besitzt an seinem Fuß einen Durchmesser SKD und weist eine Höhe SKH auf. The outlet plane AE of a respective chamber 30 does not necessarily have to be flat and normal to the main flow direction, as is the case, for example, in the embodiment according to FIG. 2. In terms of flow technology, this outlet level AE can also be designed to avoid contamination. Thus, as can be seen, for example, from FIGS. 9 and 10, a respective chamber 30 in the region of the free edges or corners 34 of the outlet plane AE provided between the inlets 32 leading to the outlet region 34 can be provided with radii R in order to create dead spaces in the flow avoid. In addition, a pointed cone SK can be provided as a flow divider in the central area of the outlet level AE. This has a diameter of SKD at its base and a height of SKH.

Eine jeweilige Kammer 30 kann in ihrer Grundform grundsätzlich alle Formen an- nehmen. Zweckmäßigerweise besitzt sie jedoch einen quadratischen oder recht- eckigen Querschnitt. Dabei bringt ein rechteckiger Querschnitt insbesondere den Vorteil mit sich, dass ein in Vertikal oder z-Richtung zwischen den in zwei benach- barten horizontalen Ebenen vorgesehenen Ausläufen 36 angeordneter Lamellen- halter oder dergleichen in z-Richtung mehr Raum zulässt (vgl. in Fig. 11 das Maß KH) als in Quer- oder CD-Richtung (vgl. in Fig. 11 das Maß KB). The basic shape of a respective chamber 30 can basically take all forms. However, it expediently has a square or rectangular cross section. Here, a rectangular cross section has the particular advantage that a lamella holder or the like arranged in the vertical or z-direction between the outlets 36 provided in two adjacent horizontal planes allows more space in the z-direction (cf. in FIG. 11 the dimension KH) than in the transverse or CD direction (cf. the dimension KB in FIG. 11).

Der größte Strömungsquerschnitt einer jeweiligen Kammer 30 kann zumindest um das 1 ,5-Fache größer sein als der Einlaufquerschnitt eines jeweiligen Einlaufs 22 auf der Einlaufseite des Einlaufbereichs 18. The largest flow cross section of a respective chamber 30 can be at least 1.5 times larger than the inlet cross section of a respective inlet 22 on the inlet side of the inlet region 18.

Wie am besten anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, kann ein jeweiliger Einlauf 22 des Einlaufbereichs 18 einen über seine in Strömungsrichtung bemessene Länge zumindest im Wesentlichen konstanten Strömungsquerschnitt aufweisen. Einem jeweiligen Einlauf 22 des Einlaufbereichs 18 kann jeweils ein den Strö- mungsquerschnitt für die aus dem Einlauf 22 kommende Einlaufströmung 20 er- weiternder stetiger Diffusor DS, Kurzdiffusor DK und/oder Stufendiffusor DS nach- geordnet sein (vgl. insbesondere Fig. 3). As can best be seen from FIG. 2, a respective inlet 22 of the inlet region 18 can have an at least substantially constant flow cross-section over its length measured in the direction of flow. A respective diffuser DS, short diffuser DK and / or step diffuser DS, which extends the flow cross section for the inlet flow 20 coming from the inlet 22, can be arranged after a respective inlet 22 of the inlet region 18 (cf. in particular FIG. 3).

Insbesondere der Fig. 3 kann auch entnommen werden, dass im Auslaufbereich 24 insbesondere sowohl in der Florizontalebene als auch in der Vertikalebene je- weils eine asymmetrische Strömungsführung der aus einer jeweiligen Einlaufströ- mung 20 erzeugten Teilströmungen 28 erfolgen kann. 3, in particular, it can also be seen that in the outlet area 24, in particular both in the horizontal plane and in the vertical plane, asymmetrical flow guidance of the partial flows 28 generated from a respective inlet flow 20 can take place.

Die Teilung TAus der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrich- tung CD verteilten Ausläufe 26 des Auslaufbereichs 24 (vgl. beispielsweise Fig. 5) kann in einem Bereich von 5 mm bis 25 mm, insbesondere in einem Bereich von 10 mm bis 20 mm liegen. The division T from the outlets 26 of the outflow region 24 (see FIG. 5, for example) distributed in a respective horizontal plane in the machine direction CD can be in a range from 5 mm to 25 mm, in particular in a range from 10 mm to 20 mm lie.

Die Teilung TEin der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrich- tung CD verteilten Einläufe 22 kann größer als etwa 20 mm sein. Die Strömungs- geschwindigkeit einer jeweiligen Einlaufströmung 20 kann größer als 5 m/s sein. The division T One of the inlets 22 distributed in a respective horizontal plane in the machine direction CD can be greater than approximately 20 mm. The flow velocity of a respective inlet flow 20 can be greater than 5 m / s.

Wie insbesondere Fig. 8 zu entnehmen ist, kann in Strömungsrichtung zwischen einem jeweiligen Einlauf 22 und den zugeordneten Ausläufen 26 des Auslaufbe- reichs 24 eine Trennstelle TR vorgesehen sein, die insbesondere unmittelbar nach einem jeweiligen Diffusor DS, DK, DSD angeordnet sein kann (vgl. nochmals Fig. 3). Dabei kann die Trennstelle TR mit einer insbesondere als O-Ring ausgeführten Abdichtung 38 versehen sein. As can be seen in particular in FIG. 8, a separation point TR can be provided in the flow direction between a respective inlet 22 and the associated outlets 26 of the outlet area 24, which can be arranged in particular directly after a respective diffuser DS, DK, DSD (cf. again Fig. 3). In this case, the separation point TR can be provided with a seal 38, in particular as an O-ring.

Der Turbulenzeinsatz TE kann zumindest teilweise durch ein additives Fertigungs- Verfahren, d.h. nach der sogenannten AM-Technologie (Additive Manufacturing Technology) hergestellt sein. Dabei können, wie insbesondere aus der Fig. 7 ersichtlich, durch ein solches addi- tives Fertigungsverfahren mehrere Strömungsgänge oder Einheiten 40 des Turbu- lenzgenerators TE gemeinsam hergestellt sein, wobei sie insbesondere als Modu- le mit einer bestimmten Modulbreite TM gefertigt werden können. The turbulence insert TE can be produced at least in part by an additive manufacturing method, ie according to the so-called AM technology (Additive Manufacturing Technology). As can be seen in particular from FIG. 7, such an additive manufacturing method can be used to produce a plurality of flow channels or units 40 of the turbulence generator TE, whereby they can be manufactured in particular as modules with a certain module width TM.

Dabei können mehrere Strömungsgänge oder Einheiten als Modul mit der jeweili gen Modulbreite TM an eine Andruckplatte AP angedruckt sein, die insbesondere an eine maschinenbreite Einlaufplatte EP angebaut sein kann (vgl. insbesondere Fig. 8). In this case, a plurality of flow channels or units can be printed as a module with the respective module width TM on a pressure plate AP, which can in particular be attached to a machine-wide inlet plate EP (cf. in particular FIG. 8).

Eine solche Einlaufplatte EP kann optional maschinenbreit sein. Such an inlet plate EP can optionally be machine-wide.

Durch die Anwendung der AM-Technologie werden sehr kleine Wandstärken W von bis zu 0,2 mm zwischen einander benachbarten, jeweils zumindest einen Ein- lauf 22, eine Kammer 30 und die betreffenden Ausläufe 26 umfassenden Strö- mungsgängen bzw. Einheiten 40 ermöglicht (vgl. Fig. 4). Dabei sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich, solche kleinste Wandstärken W bis zu 0,2 mm insbesondere zwischen den Kammern 30 der einander benachbarten Strömungsgänge bzw. Einheiten 40 möglich. Es können somit eine maximale Asymmetrie und ein großer Steg zwischen den Einläufen 22 realisiert werden, indem beispielsweise die ei- nander benachbarten Kammern 30 zweier Strömungsgänge bzw. Einheiten 40 eng beieinanderliegen. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, kann zwischen den in einander benach- barten horizontalen Ebenen angeordneten Ausläufen 26 des Auslaufbereichs 24 eine sich horizontal erstreckende Aufnahme 42 für wenigstens eine Lamelle oder Leitblech 44 vorgesehen sein (vgl. auch die Fig. 6 und 8). Wie insbesondere anhand der Fig. 6 zu erkennen ist, können insbesondere zur Vermeidung von Umlenkwirbeln in der Düseneinströmung die aus verschiedenen Einlaufströmungen 20 erzeugten Teilströmungen 28 im Auslaufbereich 24 in Aus- laufkanälen 46 geführt sein, die zumindest teilweise in verschiedenen Winkeln a relativ zur Strömungsrichtung der Einlaufströmungen 20 ausgerichtet sind. Dabei können sie insbesondere auf das Düsenende 48 des betreffenden Stoffauflaufs gerichtet sein. The use of AM technology enables very small wall thicknesses W of up to 0.2 mm between adjacent flow passages or units 40 each comprising at least one inlet 22, one chamber 30 and the respective outlets 26 (cf. Fig. 4). As can be seen from FIG. 4, such smallest wall thicknesses W of up to 0.2 mm are possible in particular between the chambers 30 of the adjacent flow passages or units 40. A maximum asymmetry and a large web between the inlets 22 can thus be realized, for example by virtue of the chambers 30 of two flow channels or units 40, which are adjacent to one another, being close together. As can be seen in particular from FIG. 5, a horizontally extending receptacle 42 for at least one lamella or guide plate 44 can be provided between the outlets 26 of the outlet area 24 arranged in adjacent horizontal planes (cf. also FIGS. 6 and 8). . As can be seen in particular from FIG. 6, in particular to avoid deflecting vortices in the nozzle inflow, the partial flows 28 generated from different inlet flows 20 can be guided in outlet area 24 in outlet channels 46, which are at least partially at different angles a relative to the direction of flow Inlet flows 20 are aligned. In particular, they can be directed towards the nozzle end 48 of the headbox in question.

Die in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 können einen runden (vgl. die Fig. 2, 4, 9 und 12) oder einen rechteckigen (vgl. Fig. 11 ) Querschnitt besitzen. Um eine maximale Steghöhe SH und eine maximale Stegbreite SB (vgl. nochmals Fig. 9) zu erhalten, können auch die Ausläufe 26 beispielsweise mit den Maßen AA, AB der Zuläufe 32 (vgl. nochmals Fig. 11 ) rechteckig gestaltet sein. The inlets 32 leading into the outlet area 24 can have a round (see FIGS. 2, 4, 9 and 12) or a rectangular (see FIG. 11) cross section. In order to obtain a maximum web height S H and a maximum web width S B (cf. again FIG. 9), the outlets 26 can also be rectangular, for example with the dimensions AA, AB of the inlets 32 (cf. again FIG. 11).

Die in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 für die aus einer jeweiligen Kammer 30 gespeisten Teilströmungen 28 können in Florizontalrichtung und/oder in Vertikalrichtung relativ zueinander versetzt sein. Dabei sind in der Darstellung gemäß Fig. 11 die hier beispielsweise vier Zuläufe 32 in Florizontalrichtung und in Vertikalrichtung relativ zueinander so versetzt, dass zwei Zuläufe 32 in einer obe- ren horizontalen Ebene und zwei Zuläufe 32 in einer darunterliegenden Ebene angeordnet sind, wobei jeweils zwei in verschiedenen horizontalen Ebenen I le gende Zuläufe 32 in Maschinenquerrichtung CD betrachtet miteinander ausgerich- tet sind. The inlets 32 leading into the outlet area 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 can be offset relative to one another in the horizontal direction and / or in the vertical direction. 11, the inlets here, for example, four in the horizontal direction and in the vertical direction are offset such that two inlets 32 are arranged in an upper horizontal plane and two inlets 32 in an underlying plane, two each inlets 32 lying in different horizontal planes I are aligned with one another when viewed in the cross-machine direction CD.

Auch in der Darstellung gemäß Fig. 12 sind wieder vier Zuläufe 32 vorgesehen. Diese sind im vorliegenden Fall in Florizontalrichtung in Vertikalrichtung jedoch so relativ zueinander versetzt, dass sie in vier unterschiedlichen horizontalen Ebenen liegen. Dabei sind jedoch auch im vorliegenden Fall wieder jeweils zwei in unter- schiedlichen horizontalen Ebenen angeordnete Zuläufe 32 in Maschinenquerrich- tung CD betrachtet miteinander ausgerichtet. Dabei ist, wie aus Fig. 12 ersichtlich, das rechte Paar von Zuläufen 32 gegenüber dem linken Paar von Zuläufen 32 um das Maß VH in z-Richtung nach unten versetzt. In the illustration according to FIG. 12, four inlets 32 are again provided. In the present case, however, these are offset relative to one another in the horizontal direction in the vertical direction in such a way that they lie in four different horizontal planes. In the present case, however, two inlets 32 arranged in different horizontal planes in machine cross direction CD are aligned with each other. Here, as can be seen from FIG. 12, the right pair of inlets 32 are offset from the left pair of inlets 32 by the amount V H in the z direction.

Wie beispielsweise aus Fig. 13 ersichtlich, kann sich der Querschnitt einer jeweili- gen Teilströmung 28 von der am Anfang der in den Auslaufbereich 24 führenden Zuläufe 32 für die aus einer jeweiligen Kammer 30 gespeisten Teilströmungen 28 vorgesehenen Auslaufebene AE der jeweiligen Kammer 30 bis zur Auslaufseite A eines jeweiligen Auslaufkanals 46 vergrößern, wobei er sich beispielsweise um mehr als 10% vergrößern kann. Die Querschnittszunahme einer jeweiligen Teil- Strömung 28 von der Auslaufebene AE einer jeweiligen Kammer 30 bis zur Aus- laufseite A eines jeweiligen Auslaufkanals 46 kann dabei stufenartig, stetig und/oder mittels eines Diffusors erfolgen. Die Gesamtlänge LQA der Strömungsfüh- rung einer jeweiligen Teilströmung 28 im Auslaufbereich 24 (vgl. Fig. 13) kann zumindest dem 3-Fachen des hydraulischen Durchmessers c hy am Ende eines jeweiligen Auslaufs 26 bzw. Auslaufkanals 46 entsprechen, an dem der Teilstrom 28 austritt. As can be seen, for example, from FIG. 13, the cross section of a respective partial flow 28 can vary from the outlet plane AE of the respective chamber 30 provided at the beginning of the inlets 32 leading into the outlet area 24 for the partial flows 28 fed from a respective chamber 30 to the outlet side Increase A of each outlet channel 46, for example, it can increase by more than 10%. The increase in cross section of a respective partial flow 28 from the outlet plane AE of a respective chamber 30 to the outlet side A of a respective outlet channel 46 can take place in steps, continuously and / or by means of a diffuser. The total length L QA of the flow guidance of a respective partial flow 28 in the outlet area 24 (cf. FIG. 13) can correspond to at least 3 times the hydraulic diameter c hy at the end of a respective outlet 26 or outlet channel 46 at which the partial flow 28 exit.

Wie aus Fig. 13 zudem ersichtlich, kann ein jeweiliger eine Teilströmung 28 füh- render Abschnitt oder Auslaufkanal 46 des Auslaufbereichs 24 jeweils einen Zu- laufbereich 50 und einen Nachlaufbereich 52 umfassen. Dabei kann die in Strö- mungsrichtung bemessene Länge Li des Zulaufbereichs 50 eines jeweiligen Ab- schnitts oder Auslaufkanals 46 des Auslaufbereichs 24 größer sein als das 0,2-Fache des Durchmessers Fu des Zulaufbereichs 50. Die Länge L2 + L3 des Nachlaufbereichs 52 eines jeweiligen Abschnitts oder Aus- laufkanals 46 des Auslaufbereichs 24 kann größer als der 3-fache hydraulische Durchmesser hy am Ende eines jeweiligen Auslaufs 26 oder Auslaufkanals 46 sein, an dem die betreffende Teilströmung 28 austritt. Die in Zusammenhang mit der Zeichnung beschriebenen rein beispielhaften Aus- führungsbeispiele sind jeweils für sich oder auch in beliebiger Kombination mitei- nander denkbar. Durch die erfindungsgemäße Reduzierung der Teilung an der Auslaufseite A im Vergleich zur Teilung auf der Einlaufseite E des Turbulenzerzeugers TE wird ins- besondere die Strahlqualität verbessert. Zudem kann die minimal erforderliche Stegbreite für eine sichere Strömungsaufteilung an der Einlaufseite A des Turbu- lenzerzeugers TE eingehalten werden. Die Integration der Lamellentechnologie ist zumindest vereinfacht. Mit der optionalen AM-Technologie können insbesondere auch kompliziertere Strömungsformen umgesetzt werden. As can also be seen from FIG. 13, a respective section or outlet channel 46 of the outlet region 24 which carries a partial flow 28 can each comprise an inlet region 50 and a follower region 52. The length Li of the inflow area 50 of a respective section or outlet channel 46 of the outflow area 24, measured in the flow direction, can be greater than 0.2 times the diameter Fu of the inflow area 50. The length L 2 + L 3 of the lag area 52 of a respective section or outlet channel 46 of the outlet area 24 can be greater than 3 times the hydraulic diameter hy at the end of a respective outlet 26 or outlet channel 46, at which the relevant partial flow 28 emerges. The purely exemplary embodiments described in connection with the drawing are conceivable individually or in any combination with one another. The inventive reduction of the division on the outlet side A compared to the division on the inlet side E of the turbulence generator TE in particular improves the jet quality. In addition, the minimum web width required for a safe flow distribution on the inlet side A of the turbulence generator TE can be observed. The integration of the slat technology is at least simplified. The optional AM technology can also be used to implement more complicated flow patterns.

Der erfindungsgemäße Stoffauflauf zeichnet sich dadurch aus, dass er wenigstens einen erfindungsgemäßen Turbulenzeinsatz TE enthält. The headbox according to the invention is characterized in that it contains at least one turbulence insert TE according to the invention.

Bezuqszeichenliste Reference list

10 Einlaufbereich 10 lead-in area

12 Einlauf  12 enema

14 Auslaufbereich  14 outlet area

16 Auslauf  16 outlet

18 Einlaufbereich  18 inlet area

20 Einlaufströmung  20 inlet flow

22 Einlauf  22 enema

24 Auslaufbereich  24 outlet area

26 Auslauf  26 outlet

28 Teilströmung  28 partial flow

30 Kammer  30 chamber

32 Zulauf  32 inflow

34 Eckbereich  34 corner area

36 freier Rand  36 free margin

38 Abdichtung  38 sealing

40 Strömungsgang, Einheit 40 flow passage, unit

42 Aufnahme 42 recording

44 Lamelle, Leitblech  44 lamella, baffle

46 Auslaufkanal  46 outlet channel

48 Düsenende  48 nozzle end

50 Zulaufbereich  50 inlet area

52 Nachlaufbereich  52 Tracking area

A Auslaufseite  A outlet side

A' Auslaufseite  A 'outlet side

AA Maß  AA measure

AB Maß  AB dimension

AE Auslaufebene  AE outlet level

AP Andruckplatte CD Maschinenquerrichtung AP pressure plate CD cross machine direction

DK Kurzdiffusor  DK short diffuser

DS stetiger Diffusor  DS continuous diffuser

E Einlaufseite  E inlet side

EP Einlaufplatte  EP inlet plate

KH Maß K H measure

LI Länge des Zulaufbereichs  LI length of the inlet area

L2 + L3 Länge des Nachlaufbereichs L 2 + L 3 Length of the wake area

LQA Gesamtlänge  LQA total length

SD Stufendiffusor  SD step diffuser

R Radius  R radius

SB Stegbreite S B web width

SH Steghöhe S H bridge height

SF Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension SF Flow direction of the fiber suspension

SK Spitzkegel SK pointed cone

SKD Durchmesser  SKD diameter

SKH Flöhe  SKH fleas

T Teilung auf der Einlaufseite  T division on the inlet side

r Teilung auf der Auslaufseite r division on the outlet side

TAUS Teilung auf der Auslaufseite  TAUS division on the outlet side

T Ein Teilung auf der Einlaufseite TA division on the inlet side

TE Turbulenzerzeuger  TE turbulence generator

TE' herkömmlicher Turbulenzerzeuger  TE 'conventional turbulence generator

TM Modulbreite  TM module width

TR Trennstelle  TR separation point

W Wandstärke  W wall thickness

z Vertikalrichtung z vertical direction

a Winkel a angle

®hy hydraulischer Durchmesser am Ende eines Auslaufs ®hy hydraulic diameter at the end of an outlet

®L1 Durchmesser eines Zulaufbereichs ®L1 diameter of an inlet area

Claims

Patentansprüche claims 1 Turbulenzeinsatz (TE) für einen Stoffauflauf einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem Einlaufbereich (18) mit einer Vielzahl von in wenigstens einer horizontalen Ebene jeweils in Maschinenquerrichtung (CD) verteilten, jeweils eine Fa- serstoffsuspensions-Einlaufströmung (20) führenden Einläufen (22) und ei- nem Auslaufbereich (24) mit einer Vielzahl von in wenigstens einer horizon- talen Ebene in Maschinenquerrichtung (CD) verteilten, jeweils eine Faser- stoffsuspensions-Auslaufströmung führenden Ausläufen (26), wobei der Turbulenzeinsatz (TE) so ausgeführt ist, dass die über die Einläufe (22) des Einlaufbereichs (18) zugeführten Einlaufströmungen (20) zumindest teilwei- se jeweils in zumindest zwei über einen jeweiligen Auslauf (26) des Aus- laufbereichs (24) als Ausgangsströmungen austretende Teilströmungen (28) aufgeteilt werden. 1 turbulence insert (TE) for a headbox of a machine for producing a fibrous web, in particular paper or cardboard web, with an inlet area (18) with a large number of fibrous suspension suspensions distributed in at least one horizontal plane in the cross-machine direction (CD). Inlets (22) guiding inlet flow (20) and an outlet area (24) with a plurality of outlets (26) distributed in at least one horizontal plane in the cross-machine direction (CD), each carrying a fiber suspension outlet flow, the Turbulence insert (TE) is designed in such a way that the inlet flows (20) supplied via the inlets (22) of the inlet region (18) are at least partly in each case in at least two via a respective outlet (26) of the outlet region (24) as outlet flows emerging partial flows (28) are divided. 2 Turbulenzeinsatz nach Anspruch 1 , 2 turbulence insert according to claim 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Teilung (TAus) der in Maschinenquerrichtung (CD) verteilten, in wenigstens einer horizontalen Ebene angeordneten Ausläufe (26) des Auslaufbereichs (24) kleiner ist als die Teilung (TEin) der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinen- querrichtung (CD) verteilten Einläufe (22). characterized in that the division (T Aus ) of the outlets (26) of the outlet region (24) which are distributed in the cross-machine direction (CD) and are arranged in at least one horizontal plane is smaller than the division (T On ) of those in a respective horizontal plane in machines - Transverse direction (CD) distributed inlets (22). 3 Turbulenzeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, 3 turbulence insert according to claim 1 or 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass einem jeweiligen Einlauf (22) des Einlaufbereichs (24) in Strömungsrichtung (SF) der Faserstoffsus- pension betrachtet jeweils eine Kammer (30) mit einem sich in Strömungs- richtung (SF) erweiternden Strömungsquerschnitt für die vom Einlauf (22) kommende Einlaufströmung (20) nachgeordnet ist. characterized in that a respective inlet (22) of the inlet region (24) in the flow direction (SF) of the fiber suspension is viewed in each case by a chamber (30) with a Direction (SF) expanding flow cross-section for the inlet flow (20) coming from the inlet (22) is arranged downstream. 4. Turbulenzeinsatz nach Anspruch 3, 4. turbulence insert according to claim 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die aus einer jeweiligen Einlaufströmung (20) erzeugten Teilströmungen (28) aus der Kammer (30) gespeist sind und dass die Aufteilung einer jeweiligen Einlaufströmung (20) vorzugsweise am Ende der Kammer (30) erfolgt.  thereby, the partial flows (28) generated from a respective inlet flow (20) are fed from the chamber (30) and the division of a respective inlet flow (20) preferably takes place at the end of the chamber (30). 5. Turbulenzeinsatz nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in dem einer jeweiligen Kammer (30) nachgeordneten Abschnitt des Auslaufbereichs (24) die aus einer jeweiligen Einlaufströmung (20) erzeugten Teilströmungen (28) so ge- führt sind, dass sie zumindest im Wesentlichen parallel zueinander aus den betreffenden Ausläufen (26) des Auslaufbereichs (24) austreten. 5. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the section of the outlet region (24) downstream of a respective chamber (30) the partial flows (28) generated from a respective inlet flow (20) are guided such that they emerge at least substantially parallel to one another from the relevant outlets (26) of the outlet area (24). 6. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die in den Auslaufbe- reich (24) führenden Zuläufe (32) für die aus einer jeweiligen Kammer (30) gespeisten Teilströmungen (28) in am stromabwärtigen Ende der Kammer (30) vorgesehenen Eckbereichen (34) vorgesehen sind. 6. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inlets (32) leading into the outlet area (24) for the partial flows (28) fed from a respective chamber (30) in at the downstream end of the chamber (30 ) provided corner areas (34) are provided. 7. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die am Anfang der in den Auslaufbereich (24) führenden Zuläufe (32) für die aus einer jeweiligen Kammer (30) gespeisten Teilströmungen (28) vorgesehene Auslaufebene (AE) der jeweiligen Kammer (30) zumindest im Wesentlichen eben und senkrecht zur Strömungsrichtung der betreffenden Einlaufströmung (20) ausgerichtet ist. 7. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the outlet plane (AE) provided at the beginning of the inlets (32) leading into the outlet region (24) for the partial flows (28) fed from a respective chamber (30) Chamber (30) is aligned at least substantially flat and perpendicular to the flow direction of the inlet flow (20) in question. 8. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass eine jeweilige Kammer (30) im Bereich der zwischen den in den Auslaufbereich (24) führenden Zu- läufen (32) vorgesehenen freien Ränder oder Ecken (34) der Auslaufebene (AE) mit Radien (R) versehen und/oder im mittleren Bereich der Auslauf- ebene (AE) als Stromteiler ein Spitzkegel (SK) vorgesehen ist. 8. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that a respective chamber (30) in the region of the free edges or corners (34) of the outlet plane (AE) provided between the inlets (32) leading into the outlet region (24) ) with radii (R) and / or a pointed cone (SK) is provided as a flow divider in the central area of the outlet level (AE). 9. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass einem jeweiligen Einlauf (22) des Einlaufbereichs (18) jeweils ein den Strömungsquerschnitt für die aus dem Einlauf (22) kommende Einlaufströmung (20) erweiternder stetiger Diffusor (DS), Kurzdiffusor (DK) und/oder Stufendiffusor (DSD) nachgeord- net ist. 9. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that a respective inlet (22) of the inlet region (18) each has a flow cross section for the inlet flow (20) coming from the inlet (22) expanding continuous diffuser (DS), short diffuser (DK) and / or step diffuser (DSD). 10. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Teilung (TAus) der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung (CD) verteil ten Ausläufe (26) des Auslaufbereichs (24) in einem Bereich von 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 10 mm bis 20 mm, liegt und/oder dass die Teilung (TEin) der in einer jeweiligen horizontalen Ebene in Maschinenquerrichtung (CD) verteilten Einläufe (22) größer als etwa 20 mm ist. 10. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the division (T Aus ) of the outlets (26) of the outlet region (24) distributed in a respective horizontal plane in the machine transverse direction (CD) in a range from 5 mm to 25 mm, preferably in a range of 10 mm to 20 mm, is and / or that the spacing (T a) in a respective horizontal plane in the cross machine direction (CD) distributed inlets (22) is greater than about 20 mm. 11. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in Strömungsrichtung zwischen einem jeweiligen Einlauf (22) und den zugeordneten Ausläufen (26) des Auslaufbereichs (24), vorzugsweise unmittelbar nach einem jewei- ligen Diffusor (DS, DK, DSD) eine Trennstelle (TR) vorgesehen ist. 11. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction between a respective inlet (22) and the associated outlets (26) of the outlet region (24), preferably immediately after a respective diffuser (DS, DK, DSD ) a separation point (TR) is provided. 12. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Turbulenzeinsatz (TE) zumindest teilweise durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist und vorzugsweise durch das additive Fertigungsverfahren mehrere Strömungsgänge oder Einheiten (40) des Turbulenzgenerators (TE) ge- meinsam, vorzugsweise als Module mit einer bestimmten Modulbreite (TM), hergestellt sind. 12. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the turbulence insert (TE) is at least partially produced by an additive manufacturing process and preferably by the additive manufacturing process several flow channels or units (40) of the turbulence generator (TE) together, preferably as modules with a certain module width (TM), are manufactured. 13. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die aus verschiedenen Einlaufströmungen (20) erzeugten Teilströmungen (28) im Auslaufbereich (24) in Auslaufkanälen (46) geführt sind, die zumindest teilweise in ver- schiedenen Winkeln (a) relativ zur Strömungsrichtung der Einlaufströmun- gen (20) ausgerichtet sind, wobei sie vorzugsweise auf das Düsenende des betreffenden Stoffauflaufs gerichtet sind. 13. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the partial flows (28) generated from different inlet flows (20) are guided in the outlet region (24) in outlet channels (46) which are at least partially at different angles (a) are aligned relative to the flow direction of the inlet flows (20), wherein they are preferably directed towards the nozzle end of the relevant headbox. 14. Turbulenzeinsatz nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sich der Querschnitt ei- ner jeweiligen Teilströmung (28) von der am Anfang der in den Auslaufbe- reich (34) führenden Zuläufe (32) für die aus einer jeweiligen Kammer (30) gespeisten Teilströmungen (28) vorgesehenen Auslaufebene (AE) einer je- weiligen Kammer (30) bis zur Auslaufseite (A) eines jeweiligen Auslaufka- nals (46) um mehr als 10% vergrößert und vorzugsweise die Querschnitts- zunahme einer jeweiligen Teilströmung (28) von der Auslaufebene (AE) ei- ner jeweiligen Kammer (30) bis zur Auslaufseite (A) eines jeweiligen Aus- laufkanals (46) stufenartig, stetig und/oder mittels eine Diffusors erfolgt. 14. Turbulence insert according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cross section of a respective partial flow (28) from the inlets (32) leading into the outlet area (34) for the from a respective chamber ( 30) supplied partial flows (28) provided outlet plane (AE) of a respective chamber (30) up to the outlet side (A) of a respective outlet channel (46) enlarged by more than 10% and preferably the cross-sectional increase of a respective partial flow ( 28) from the outlet level (AE) of a respective chamber (30) to the outlet side (A) of a respective outlet channel (46) in steps, continuously and / or by means of a diffuser. 15. Stoffauflauf einer Maschine zur Fierstellung einer Faserstoffbahn, insbe- sondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einem wenigstens einem Tur- bulenzeinsatz (TE) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche. 15. Headbox of a machine for the production of a fibrous web, in particular a paper or cardboard web, with at least one turbulence insert (TE) according to at least one of the preceding claims.
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