(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙機械のヘッドボックス（１）に紙料を供給する装置（２）であって、
ａ）ヘッドボックス（１）の入口端部（６）に紙料を供給する少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を有し、少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）が、紙料を紙料ヘッダ内に導入する入口（４）及び紙料が紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を出ることができるようにする複数の出口（５）を有し、
ｂ）各紙料ヘッダ出口（５）についてその下流側に紙料導管（7,8,9）が設けられ、紙料導管（7,8,9）は、紙料が紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）から紙料導管（7,8,9）を通ってヘッドボックスの入口端部（６）に流れることができるようにし、各紙料導管（7,8,9）は、紙料ヘッダ出口（５）に連結された上流側端部（10,11,12）及びヘッドボックスの入口端部（６）に取り付けられるようになった下流側端部（14,15,16）を有し、これにより紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）をヘッドボックスの入口端部（６）に連結し、
ｃ）前記紙料供給装置は更に、前記少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）をヘッドボックス（１）の入口端部（６）に連結する複数の紙料導管（7,8,9）に希釈剤を供給する希釈ヘッダ（30）を有し、
ｄ）各希釈ヘッダ（30）は、希釈剤を希釈ヘッダ（30）内に導入する入口（31）及び希釈剤が希釈ヘッダ（30）を出ることができるようにする複数の出口（32）を有し、各希釈ヘッダ出口（32）についてその下流側に希釈剤導管（33）が設けられ、希釈剤導管は、希釈剤が希釈ヘッダの出口（５）から希釈剤導管（33）を通って紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の下流側で複数の紙料導管（7,8,9）のうち一つに流れて、紙料導管（7,8,9）を通って流れている紙料中へ送り込むことができるようにし、各希釈剤導管（33）は、希釈ヘッダ（30）の出口（32）に連結された上流側端部（34）及び紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）のところに設けられた連結部を介して、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）の下流側であってこれから隣に間隔を置いた位置又は出口（５）のすぐ下流側の位置で複数の紙料導管（7,8,9）の一つに連結された下流側端部（35）を有し、希釈剤が希釈ヘッダ（30）から希釈剤導管（33）を通って紙料導管（7,8,9）内へ流れ、それにより紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）の下流側であってこれから隣に間隔を置いた位置又は出口（５）のすぐ下流側の位置で紙料に送り込まれるようになっていることを特徴とする装置。
【請求項２】
紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の下流に設けられた、紙料を紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）からヘッドボックス（１）の入口に流すための紙料導管（7,8,9）に、一つの希釈ヘッダ（30）の出口（32）から希釈剤を流すための希釈剤導管（33）が、
ａ）希釈剤が流るようになったパイプ（36）を有し、パイプ（36）は、希釈ヘッダの出口（32）に隣接した上流側端部と、紙料導管（7,8,9）の上流側端部に連結され、該上流側端部排出する下流側端部とを備え、
ｂ）パイプの上流で、希釈ヘッダの少なくとも一つの出口の下流に設けられた弁手段（37）を有し、該弁手段は、一希釈ヘッダの出口とパイプの上流側端部との間の連結部を形成し、弁手段は、希釈剤を希釈ヘッダからパイプに流れるようにするチャンネルを更に備え、チャンネルは可変横断面積を持ち、
ｃ）弁手段についてアクチュエータ（38）が設けられ、アクチュエータ（38）は、希釈剤が流通するようになったチャンネルの横断面積を変化させることにより希釈ヘッダ（30）からの希釈剤の流量を変化させることができるように構成されている、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）と紙料導管（7,8,9）とを連結する継手（26）が、紙料を紙料ヘッダの出口からヘッドボックスの入口端部に流すための、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の下流の紙料導管（7,8,9）に、希釈剤導管を連結する連結部（26b）の下流に設けられた絞り弁（26d）を有する、請求項１又は請求項２記載の装置。
【請求項４】
ａ）３層を有する繊維ウェブを製造するように設計された多層ヘッドボックス（１）に紙料を供給する３つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）が使用され、紙料ヘッダ出口（５）の下流の関連紙料導管（7,8,9）を備えた各紙料ヘッダ（3a,3b,3c）が、３層のうちの一つについてだけの紙料を供給するよう構成され、
ｂ）一希釈ヘッダ（30）が用いられ、希釈ヘッダ（30）は、複数の出口（32）を有し、各出口（32）は、希釈剤を、繊維ウェブの第２の中間層に紙料を供給するよう配置された第２の紙料ヘッダ（3b）に連結された紙料導管（８）に運ぶパイプ（36）に連結されており、希釈剤は繊維ウェブの第２の中間層についてだけの紙料が通過する紙料導管（８）に対してのみ供給されるようになっており、
ｃ）各紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口に連結された紙料導管（7,8,9）の管状要素（17,18,19）は、内径及び外径を有するフレキシブルホースであり、紙料を繊維ウェブの第１及び第３の層に供給するよう配置された第１及び第３の紙料ヘッダ（3a,3c）の出口に連結された紙料導管（7,9）のフレキシブルホース（17,19）は全て、同一の内径及び同一の外径を有し、紙料を繊維ウェブの第２の中間層に供給するよう配置された第２の紙料ヘッダ（3b）の出口に連結された紙料導管（８）のフレキシブルホース（18）は、同一の内径及び同一の外径を有し、紙料導管（８）のフレキシブルホース（18）の内径は、フレキシブルホース（17,19）の内径よりも小さく、フレキシブルホース（18）の外径は、フレキシブルホース（17,19）の外径よりも小さく、
ｄ）ヘッドボックス（１）の入口端部のところでは、第１の紙料ヘッダ（3a）の紙料導管（９）のフレキシブルホース（19）の下流側端部が連結箇所（45）のところでヘッドボックス（１）に連結されており、フレキシブルホース（19）の下流側端部の連結箇所（45）は、機幅方向に延びる真っ直ぐな列をなして配列されていて、ヘッドボックス（１）の入口端部（６）において、フレキシブルホース（19）の下流側端部は、機幅方向に延びる第１の真っ直ぐな列をなして配列され、フレキシブルホース（18）の下流側端部は、フレキシブルホース（19）の下流側端部と同一の仕方でヘッドボックス（１）に連結され、ヘッドボックス（１）の入口端部（６）において、機幅方向に延びる第２の真っ直ぐな列をなして配列され、フレキシブルホース（17）の下流側端部は、第１及び第３の紙料ヘッダ（3a,3c）に連結された紙料導管（9,8）のフレキシブルホース（19,18）の下流側端部と同一の仕方でヘッドボックス（１）の入口端部（６）に連結され、ヘッドボックス（１）の入口端部（６）において、機幅方向に延びる第３の真っ直ぐな列をなして配列され、第１、第２、第３の列は、互いに垂直方向に間隔を隔てられ、第１の列は、第２、第３の列の垂直方向上方に配置され、第２の列は、第１の列の垂直方向下方、第３の列の垂直方向上方に配置され、第３の列は、第１、第２の列の垂直方向下方に配置され、
ｅ）第１、第２及び第３の列の各々において、フレキシブルホース（17,18,19）の下流側端部は、ヘッドボックス（１）の入口端部とフレキシブルホース（17,18,19）の下流側端部との連結箇所（45,46,47）において、機幅方向に互いに間隔を隔てられ、第１の列のフレキシブルホース（17）の下流側端部は、互いに一定の間隔を置いて位置し、第２の列のフレキシブルホース（18）の下流側端部は互いに、第１の列のフレキシブルホース（19）の下流側端部との間の間隔よりも小さな一定の間隔を置いて位置し、第３の列のフレキシブルホース（17）の下流側端部は互いに、第２の列のフレキシブルホース（18）の下流側端部との間の間隔よりも大きな一定の間隔を置いて位置している、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
製紙機械のヘッドボックス（１）に紙料を供給する装置（２）であって、
ａ）ヘッドボックス（１）の入口端部（６）に紙料を供給する少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を有し、少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）が、第１の端部（40）、第２の端部（41）及び第１の端部（40）から第２の端部（41）までの長手方向延長部、第１の端部（40）のところに位置していて、紙料を紙料ヘッダ（3a,3b,3c）内に導入する入口（４）及び紙料が紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を出て、複数の紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）に流入できるようにする複数の紙料ヘッダ出口（５）を有し、各紙料ヘッダ出口（５）は、紙料ヘッダ出口（５）に連結されると共にヘッドボックス（１）の入口端部（６）に通じており、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）は、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の第２の端部（41）のところに設けられていて、紙料が紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を出て再循環導管（43）に入ることができるようにする再循環出口（42）、再循環出口（42）のところに設けられていて、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の第２の端部（41）のところの静圧の制御を可能にする再循環弁手段（44）を更に有し、紙料ヘッダ出口（５）は、第１の端部（40）から紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の第２の端部（41）まで列をなして配置され、紙料ヘッダ出口（５）は、互いに一定の間隔を置いて設けられ、紙料ヘッダ出口（５）は、全ての紙料ヘッダ出口（５）について等しい横断面積（Ａ3）を有し、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）は更に、第１の端部（40）から紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の第２の端部（41）まで紙料ヘッダ（3a,3b,3c）を通る紙料の意図した全体的な流れ方向を呈し、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）は更に、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）内の紙料の全体的な流れ方向に垂直な平面内に位置する横断面積を有し、紙料ヘッダ（3a,3b,3c）は更に、紙料ヘッダの横断面積が第１の端部（40）から紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の第２の端部（41）までテーパしていて、２つの隣り合う紙料ヘッダ出口（５）相互間において、紙料ヘッダの横断面積が減少し、２つの隣り合う紙料ヘッダ出口（５）相互間における紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の横断面積の減少分（Ａ1−Ａ2）が紙料ヘッダ出口（５）及び紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）の横断面積（Ａ3）に等しく、
ｂ）各紙料ヘッダ出口（５）についてその下流側に紙料導管（7,8,9）が設けられ、紙料導管（7,8,9）は、紙料が紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）から紙料導管（7,8,9）を通ってヘッドボックス（１）の入口端部（６）に流れることができるようにし、各紙料導管（7,8,9）は、紙料ヘッダ出口（５）に連結された上流側端部（10,11,12）及びヘッドボックスの入口端部（６）に取り付けられるようになった下流側端部（14,15,16）を有し、これにより紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）がヘッドボックスの入口端部（６）に連結され、各紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）は、紙料ヘッダ出口（５）からヘッドボックス（１）の入口端部（６）に向かう紙料の意図した全体的な流れ方向を呈し、各紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）は、紙料導管（7,8,9）の各上流側端部（10,11,12）を通る紙料の意図した全体的な流れ方向に垂直に向いていて、紙料ヘッダ出口（５）の横断面積（Ａ3）に等しい横断面積（Ａ3）を有し、
ｃ）前記紙料供給装置は更に、前記少なくとも一つの紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の出口（５）をヘッドボックス（１）の入口端部（６）に連結する複数の紙料導管（7,8,9）に希釈剤を供給する希釈ヘッダ（30）を有し、各希釈ヘッダ（30）は、希釈剤を希釈ヘッダ（30）内に導入する入口（31）及び希釈剤が希釈ヘッダ（30）を出ることができるようにする複数の出口（32）を有し、
ｄ）各希釈ヘッダ出口（32）についてその下流側に希釈剤導管（33）が設けられ、希釈剤導管は、希釈剤が希釈ヘッダの出口（５）から希釈剤導管（33）を通って紙料ヘッダ（3a,3b,3c）の下流側で複数の紙料導管（7,8,9）のうち一つに流れて、紙料導管（7,8,9）を通って流れている紙料中へ送り込むことができるようにし、前記複数の希釈剤導管（33）は各々、希釈ヘッダ（30）の出口（32）に連結された上流側端部（34）及び紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）のところに設けられた連結部（26b,26e）を介して、前記複数の紙料導管（7,8,9）のうち一つに連結された下流側端部（35）を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
各希釈剤導管（33）は、紙料導管（7,8,9）が連結されている紙料ヘッダ出口（５）の直ぐ下流側の位置で、又は出口（５）の下流側であってこれから隣に間隔を置いた位置又は出口（５）のすぐ下流側の位置で紙料導管（7,8,9）の上流側端部（10,11,12）に連結されている、請求項５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、製紙機械のヘッドボックスに紙料を供給する装置であって、紙料を紙料ヘッダ内に導入する入口及び紙料が紙料ヘッダを出ることができるようにする複数の出口を備えた少なくとも一つの紙料ヘッダと、各紙料ヘッダ出口について設けられた紙料導管、例えば管状要素とを有し、紙料導管は、紙料ヘッダとヘッドボックスの入口端部とを互いに連結し、それにより紙料が紙料ヘッダの出口から紙料導管を通ってヘッドボックスの入口端部に流れることができるようにし、更に、紙料ヘッダの出口をヘッドボックスの入口端部に連結する複数の紙料導管に希釈剤を供給する希釈ヘッダを有し、希釈ヘッダは、希釈剤を希釈ヘッダ内に導入する入口及び希釈剤が希釈ヘッダを出ることができるようにする複数の出口を有し、各希釈ヘッダ出口についてその下流側に希釈剤導管が設けられ、希釈剤導管は、希釈剤が希釈ヘッダの出口から希釈剤導管を通って、紙料が紙料ヘッダの出口からヘッドボックスの入口端部に流れることができるようにする紙料導管のうち一つに流れ、それにより希釈剤が紙料導管を通って流れている紙料中へ流れることができるようになっている形式の装置に関する。
発明の背景
製紙機械の分野では、紙料はヘッドボックスからスライスリップを通ってフォーミングワイヤ上に送り出される。フォーミングワイヤ上では、紙料から水が脱水されてウェブがワイヤ上に形成されるようになる。紙料は、上流側紙料ヘッダを経てヘッドボックスに送られる。この場合、上流側紙料ヘッダは紙料を高圧でヘッドボックスに送り出す。紙料が製紙機械のヘッドボックスに供給されると、紙料は通常は、紙料ヘッダからヘッドボックスに、ヘッドボックスの入口に通じていて、機幅方向に延びる真っ直ぐな列の形態に配列された多数の等間隔の連結箇所でヘッドボックスの入口に連結された多数の別々の導管で供給されるのが普通である。このように、ヘッドボックスに供給された紙料は、機幅方向に均等に分配されることになる。その目的は、ヘッドボックスから送り出される紙料が機幅方向に均等に分布されて製紙機械によって作られるペーパーウェブが、ウェブの幅にわたって均一な特性、例えば坪量及び繊維整列度を有するようになる。
しかしながら、製紙工程中、製紙機械の構造及び物理的減少に起因して問題点が生じ、その結果、ウェブの横断方向における均一の特性を達成することができないという結果になり、生じたペーパーウェブは、その幅にわたって不均一な特性を有することになる。かかる不均一性を補償するため、ヘッドボックスから排出された紙料の体積を機幅方向に調節することが一般に行われている。これを達成するための周知の方法は、局部的に調節可能なスライスリップをヘッドボックス内に用いることである。スライスリップの開口を機幅方向に変えることにより、ヘッドボックスから送り出された紙料の体積を機幅方向に調節することが可能である。しかしながら、ヘッドボックスからの紙料の流量を調整するこの方法は、紙料の流量をスライスリップを横切る箇所で変化させると、この変化により向流が生じ、この向流は坪量と繊維整列度の両方に悪影響を及ぼすという欠点を有している。この問題を解決するため、ヘッドボックスに送られる紙料を、紙料をヘッドボックスに供給する導管のうち少なくとも幾つかに希釈剤を送り込むようにして選択的に希釈することが提案されている。各導管内へ送り込まれる希釈剤の量を調整することにより、機幅方向における坪量のばらつきを補償することができる。ヘッドボックスに供給される紙料を選択的に希釈するための装置が、例えば、米国特許第５，１９６，０９１号（Hergert）及び米国特許第４，８９７，１５８号（Weisshuhnら）に開示されている。
かかる装置を用いると、紙料の流れはそれぞれの流れの合流箇所で希釈剤の流れと合流してこれと混ざり合い、紙料の流れ及び希釈剤の流れが合流して結果的に希釈紙料の全流量が得られ、これは互いに合流した流量の合計であり、したがってＱtot＝ＱS＋Ｑdとなり、ここでＱSは紙料の体積流量であり、Ｑdは希釈剤の体積流量であり、Ｑtotは、合流箇所の下流側で結果的に得られる希釈紙料の総体積流量である。
各導管内の紙料は同程度には希釈されないと考えられるので、紙料内への希釈剤の送り込みによっては、それぞれの流れ相互間の合流点の下流側における紙料又は希釈紙料の総体積流量は影響を受けないということが最も重要である。スライスリップに達する希釈紙料の総体積流量が機幅方向において均一でなければ、これにより、繊維整列度に影響を及ぼす向流が生じてしまう。したがって、スライスリップに至る途中で希釈剤を紙料中に送る場合、紙料導管内の希釈紙料の総体積流量が、紙料の流れの中に導入される希釈剤の体積流量の大きさとは無関係に一定のままであるようにし、したがって希釈剤が紙料中に送り込まれる箇所の下流側では、希釈紙料の体積流量が各紙料導管内で同一であるようにするため、種々の数値をとる必要がある。
上述の問題の解決策は、米国特許第５，３１６，３８３号（Begemannら）に開示されている。この技術文献によれば、第１の入口ラインを通ってやってくる第１の体積流量の液体（例えば、紙料）は第２の入口ラインを通ってやってきた第２の体積流量の液体（例えば、希釈剤、例えば水又は希釈紙料）に合流してこれと混ざり合う。２つの液体は合流箇所で互いに混合してその結果混合液体の総体積流量が得られる。第１の入口ラインは、第２の入口ラインに対して混合角度をなして設けられ、混合角度は、結果的に得られる混合液体の総体積流量が一定のままであるように選択される。かくして、この技術文献によれば、上述の問題の解決策は、混合角度を正しく選択することにある。一実施形態の好ましい混合角度は８０°に特定されている。この技術文献はまた、種々の混合角度を用いた実験を記載しており、これによれば、混合角度が９０°の場合、第２の体積流量の増加の結果として混合液体の総体積流量が減少するということを示している。
混合液体の一定体積流量を達成するという課題に対する別の解決策が、Hergertに付与された上述の米国特許第５，１９６，０９１号に記載されている。この技術文献によれば、ヘッドボックス装置は、紙料を通過させるためのテーパした入口又は紙料ヘッダを備えている。紙料がテーパ入口を通り、入口から管バンクの上流端部を通って管バンクの下流側端部に流れるように、紙料を通す複数の管を有する管バンクの上流端部はテーパ入口に連結されている。希釈剤は、例えば清水又は白水の複数の供給導管が管バンクの上流側端部に連結されている。各供給導管は、管バンク中の上流側の管に対して直ぐ隣に且つその上流側に設けられた終端部を有している。米国特許第５，１９６，０９１号の図６では、供給導管の終端部は、テーパ入口の壁に位置するものとして図示されており、供給導管は管バンク中の管の上流側端部の上流側の位置で希釈剤を紙料中へ直接送り込むようになっている。この米国特許第５，１９６，０９１号によれば、希釈剤、例えば水が終端部を通って紙料中に流れると、終端部に隣接した管を通って流れる紙料は希釈されるが、管を通る流量は変わらないであろう。この場合、流量が一定である理由は、希釈剤が管の上流側で紙料中へ送り込まれるということにある。
上述の解決策は各々、管を通る紙料の総体積流量に影響を及ぼさないで管を通って流れる紙料を希釈する可能性を提供している。しかしながら、公知の解決策は常に満足のいくものであるというわけではない。例えば、米国特許第５，１９６，０９１号の解決策には、希釈剤を完全な正確度で紙料中へ送り込むことができないという問題を抱えている。というのは、希釈剤を管端部の上流側で直接紙料中へ送り込もうとしても、当を得た管端部に達することができない場合があるからである。さらに、紙料を直接紙料ヘッダ内へ送り込むことにより、ヘッダの中に圧力の変動が生じる場合があり、これは紙料導管中の流量に影響を及ぼすという恐れがある。米国特許第５，３１６，３８３号の解決策では、それぞれの体積流量の入口ライン相互間に特別に設計された連結部又は連結手段が必要である。というのは、流れは正確な角度で互いに合流しなければならず、必要とされる傾斜した連結部は、製造上の観点から設計上簡単ではないからである。さらに、本発明者の行った実験では、混合角度は米国特許第５，３１６，３８３号に記載されているほど重要であるとは確認できなかった。
したがって、紙料の流量及び希釈剤の流量が希釈紙料の総体積流量となり、この場合に希釈剤の体積流量中の変化が結果的に得られる希釈紙料の総体積流量に影響を及ぼさないように紙料の体積流量中へ希釈剤の体積流量を送り込む、上記問題に対する実施容易な解決策が要望されている。また、製造が簡単な紙料希釈装置が要望されている。更に、紙料と希釈剤を良好に混合させる紙料希釈装置が要望されている。
更に、種々の条件のもとで容易に取り付けることができるヘッドボックスに紙料を供給する装置が要望されている。
発明の概要
本発明の主目的は、ヘッドボックスに紙料を供給する装置において、体積流量の希釈剤を体積流量の紙料中へ送り込んで紙料の流量と希釈剤の流量により結果的に総体積流量の希釈紙料が得られ、希釈剤の体積流量に変動が生じても希釈紙料の総体積流量には影響が生じないようにした、上記問題に対して適用容易な解決策を実現することにある。本発明の主目的は、製紙機械のヘッドボックスに紙料を供給する装置に関する本発明によって達成される。紙料供給装置は、ヘッドボックスの入口端部に紙料を供給する少なくとも一つの紙料ヘッダを有し、紙料ヘッダは、紙料を紙料ヘッダ内に導入する入口及び紙料が紙料ヘッダを出ることができるようにする複数の出口を有する。各紙料ヘッダ出口についてその下流側に紙料導管が設けられ、紙料導管は、紙料が紙料ヘッダの出口から紙料導管を通ってヘッドボックスの入口端部に流れることができるようにし、それにより紙料ヘッダの出口をヘッドボックスの入口端部に連結する。紙料供給装置は更に、紙料ヘッダの出口をヘッドボックスの入口端部に連結する複数の紙料導管に希釈剤を供給する少なくとも一つの希釈ヘッダを有し、希釈ヘッダは、希釈剤を希釈ヘッダ内に導入する入口及び希釈剤が希釈ヘッダを出ることができるようにする複数の出口を有する。希釈剤は、例えば水、白水又は希釈紙料であるのがよい。各希釈ヘッダ出口について希釈剤導管が設けられ、希釈剤導管は、希釈剤が希釈ヘッダの出口から希釈剤導管を通って紙料ヘッダの下流側で複数の紙料導管のうち一つに流れて、紙料導管を通って流れている紙料中へ送り込むことができるようにする。各希釈剤導管は、希釈ヘッダの出口に連結された上流側端部及び紙料導管のうちの一つに連結されると共にこの中に通じる下流側端部を有する。本発明によれば、各希釈剤導管の下流側端部は、紙料導管の上流側端部のところで且つ紙料ヘッダの出口の直ぐ下流側の位置で、変形例として、紙料ヘッダの出口の下流側であってこれから隣に間隔を置いた位置又は出口のすぐ下流側の位置で紙料導管の一つに連結されている。これにより、希釈剤を紙料ヘッダの出口の下流側であってこれから隣に間隔を置いた位置又は出口のすぐ下流側の位置で紙料に送り込むことができる。さらに、紙料ヘッダ出口は、紙料導管の上流側端部のところの紙料の速度が紙料ヘッダ内の紙料の速度に実質的に等しくなるように設計されている。
本発明者は、紙料ヘッダの出口と、希釈剤導管と紙料導管の連結部との間の距離が、希釈剤の流量の変動が紙料導管と希釈剤導管との連結部の下流側の希釈紙料の総体積流量に影響を及ぼす可能性に鑑みて極めて重要であることを発見した。次に、この距離と希釈紙料の総体積流量の変動を引き起こす希釈剤流量の変動との関係について説明する。
紙料が紙料ヘッダの出口の下流側の紙料導管を通過すると、紙料導管内の摩擦による圧力損失が生じることになる。紙料ヘッダの出口と、希釈剤導管と紙料導管の連結部との間の距離が長くなればなるほど、希釈剤が紙料中に送り込まれる前の圧力損失がそれだけ一層大きくなる。圧力損失が大きいと、その結果として紙料ヘッダの出口と希釈剤が紙料中へ送り込まれる紙料導管内の箇所との間の圧力差が大きいことになる。体積流量の希釈剤が紙料導管内に送り込まれると、そのことにより紙料導管内の圧力が影響を受けることになる。互いに異なる希釈剤導管内は互いに異なる量の希釈剤をこれらと連携関係にある紙料導管に送ることになると予想されるので、別個の各紙料導管内の圧力は隣の紙料導管内の圧力とは異なる程度で影響を受けることになろう。その結果、紙料導管と希釈剤導管との連結部の下流側の体積流量は全紙料導管内の体積流量と同一ではないことになる。
しかしながら、本発明者は、紙料ヘッダの出口と、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部との間の距離が短かく、且つ圧力損失が小さく、従って、希釈剤を紙料内へ送り込む箇所のところの紙料導管中の圧力が紙料導管それ自体内の圧力とほぼ同じである場合、紙料導管内への希釈剤の送込みは、紙料導管内の圧力に対して有るか無いか分からない程の影響を及ぼすに過ぎないことを知った。その結果、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部の下流側の希釈紙料の体積流量は有るか無いか分からない程の影響を受けるに過ぎず、希釈紙料の体積流量は、紙料導管内への希釈剤の流量の変動とは無関係に実質的に一定のままであろう。本発明者は、紙料ヘッダの出口と、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部との間の距離及び圧力降下が小さければ小さいほど、紙料導管を通って流れる希釈紙料の体積流量の変動を生じさせることができる、紙料中へ送り込まれる希釈剤の流量の変動はそれだけ一層少ないであろう。理論的には、この距離は、好ましくは「零」又は「零」に近いものであるべきであり、これは紙料ヘッダの出口と、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部との間には圧力損失が全く生じないことに相当している。しかしながら、実際問題として、紙料ヘッダの出口と、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部との間にはある程度の距離が存在することは事実である。しかしながら，本発明者は、紙料ヘッダ内の圧力が３００kPa台である場合、この距離が１kPa以下の圧力損失に相当する0.15ｍを越えてはならないことを見い出した。したがって、「〜のすぐ下流側の」という用語は、本願で言う場合には、紙料ヘッダの出口と、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部との間には距離が全く無いことを必然的に意味するものと受け取るべきではない。
本発明によれば、紙料導管の上流側端部内の紙料の速度は、紙料ヘッダそれ自体の中の紙料の速度と実質的に等しいものであるべきである。この目的のため、紙料ヘッダはテーパしていて、紙料ヘッダの横断面積は、紙料ヘッダ内の紙料の流れ方向において減少し、紙料ヘッダ出口及び紙料導管の上流側端部の直径は、紙料ヘッダ出口の横断面積及び紙料導管の上流側端部の横断面積が２つの紙料ヘッダ出口相互間の紙料ヘッダの横断面積の減少分に等しくなるよう、換言すると、２つの紙料ヘッダ出口相互間の紙料ヘッダの横断面積の差が各紙料ヘッダ出口の横断面積に等しく且つ各紙料導管の上流側端部の横断面積に等しくなるよう選択されている。紙料ヘッダ内の静圧が紙料ヘッダの両端内で実質的に等しい場合、紙料ヘッダのテーパの付け具合に関するこの寸法決めにより、紙料導管の上流側端部内の紙料の速度が紙料ヘッダ内の紙料の速度に実質的に等しいという結果が得られることになろう。本発明者は、紙料導管の上流側端部内の紙料の速度が紙料ヘッダ内の紙料の速度に等しい場合、より詳細には、希釈剤が紙料内に送り込まれる箇所における紙料導管内の紙料の速度が紙料ヘッダ内の紙料の速度に等しい場合、希釈剤を紙料内に送り込んでも、これが結果的に得られる希釈紙料の総流量に及ぼす影響は比較的小さく、従って紙料の体積流量中に送り込まれている希釈剤の体積流量の変動によって引き起こされる希釈紙料の総体積流量の変動は無視できるほど小さいものに過ぎないであろうことを見い出した。
希釈剤導管に連結されている紙料導管は、紙料導管と希釈剤導管との間の連結部の下流側の位置に、乱流を生じさせ、それにより紙料と希釈剤を互いに適切に混合させるために絞り弁を有するのが効果的である。紙料と希釈剤の良好な混合を一段と確実にするため、紙料導管は、紙料導管内の摩擦損失により乱流が更に生じるような長さに設定される。
紙料導管は、全て、紙料ヘッダをヘッドボックスに対して多くの互いに異なる位置に配置し、それにより紙料供給装置を非常に楽に据えつけることができるようにするフレキシブルホースを有するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
図１は、紙料をヘッドボックスに供給する装置を備えたヘッドボックスの概略側面図である。
図２は、図１に示すヘッドボックス及び紙料供給装置の一部を上から見た略図である。
図３は、紙料ヘッダの横断面図であり、紙料ヘッダ、紙料ヘッダの出口、紙料導管と希釈剤導管の連結部をより詳細に示す図である。
図４は、図１のIV−IV線における横断面図である。
図５は、図３と類似した図であり、図３に示す構成部品のうち幾つかをより詳細に示す図である。
図６は、図３と類似した図であり、図３に示す構成部品のうち幾つかをより詳細に示す上から見た図である。
好ましい実施形態の説明
図１及び図２は、紙料供給装置を備えたヘッドボックスを示す。全体を符号１で示すヘッドボックスには、紙料をヘッドボックスに供給する装置２によって紙料が送られる。紙料をヘッドボックスに供給する装置は、紙料を供給ボックスの入口端部に供給する少なくとも１つの紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃを有している。
図１では、３つの紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃが、３層ヘッドボックスに紙料を供給するための装置の形態で示されている。この場合、各紙料ヘッダは、３層ヘッドボックスを用いる製紙機械によって作られるウェブを構成する３つの層のうち１つの層にのみ関連した紙料を送るよう配置されている。各紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃは、紙料をヘッダ内へ導入する入口４及び紙料がヘッダを出て複数の紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２に入ることができるようにする複数の紙料ヘッダ出口５を有し、紙料導管は各々、紙料ヘッダ出口５に連結されている。このように、各紙料ヘッダ出口５は、紙料ヘッダ出口の下流側に設けられた導管７，８，９によってヘッドボックスの入口端部６に連結され、導管７，８，９は、紙料が紙料ヘッダの出口から紙料導管を通ってヘッドボックス１の入口端部６に流れるようにすることができ、それにより紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの出口５をヘッドボックス１の入口端部に連結して紙料が紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃから紙料導管７，８，９を通ってヘッドボックス１の入口端部６に流れることができるようになっている。各紙料導管７，８，９は、紙料ヘッダの出口５に連結された上流側端部１０，１１，１２及びヘッドボックスの入口端部６に連結され、又はこれに連結されるようになった下流側端部１４，１５，１６を有している。各紙料導管の上流側端部は、紙料ヘッダ出口５からヘッドボックスの入口端部６に向かう紙料の流れについて意図した全体的方向が得られるようにし、紙料導管７，８，９の各上流側端部１０，１１，１２は、紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通る流れの意図した全体的方向に垂直な方向の横断面積Ａ3を有し、この横断面積Ａ3は、紙料ヘッダ出口５の横断面積と同じである。導管７，８，９は、紙料又は希釈紙料を通すチャンネルを構成する内壁を有する管又は管状要素１７，１８，１９からなる。各管又は管状要素１７，１８，１９は、上流側端部２０，２１，２２及び下流側端部２３，２４，２５を有している。有利には、管又は管状要素は全て、長さが少なくとも２ｍのフレキシブルホースである。紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃが全てフレキシブルホース１７，１８，１９によってヘッドボックス１に連結されているので、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃをヘッドボックス１に対して多種多様な位置関係に容易に配置できる。フレキシブルホース１７，１８，１９の長さは少なくとも２ｍなので、希釈紙料の通過中、相当な圧力損失が生じることになり、それにより紙料と希釈剤の良好な混合が得られるようにする乱流が生じることであろう。また、ホース１７，１８，１９が上述の長さを有しているので、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃをヘッドボックス１に対して多種多様な位置で取り付けることが容易になる。図３を参照すると、各紙料導管７，８，９はその上流側端部に管状の継手２６を有しており、この管状の継手２６は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの出口５に連結された上流側端部２７及び関連の管状要素１７，１８，１９に連結された下流側端部２８を有している。図３では、管状継手２６は、３つの要素２６ａ，２６ｂ，２６ｃで構成されているものとして図示され、要素２６ａは管状継手２６の���流側端部２７のところに位置した状態で紙料ヘッダの出口５のところで紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの壁２９に固定されている。要素２６ｃは、継手２６の下流側端部２８のところに設けられていて、継手２６を関連の管状要素１７，１８，１９の連結している。要素２６ｂは、要素２６ａと２６ｃとの間の中間要素であり、要素２６ａ，２６ｃを互いに連結している。要素２６ｂは、紙料導管を通過している紙料中へ希釈剤を送り込む導管の下流側端部に連結されるようになっている。この目的のため、中間継手要素２６ｂは、Ｔ形コネクタとして作られている。
図１及び図２には、希釈ヘッダ３０が示されている。希釈ヘッダ３０は、希釈剤を希釈ヘッダ３０内へ導入する入口３１及び希釈剤が希釈ヘッダ３０を出ることができるようにする複数の出口３２を有している。希釈ヘッダ３０は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの出口をヘッドボックスの入口端部６に連結する複数の紙料導管７，８，９に希釈剤を供給するようになっている。希釈ヘッダの各出口３２について、希釈ヘッダ出口３２の下流側には、希釈剤を希釈ヘッダ出口３２から希釈剤導管３３を通って紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの下流側に位置した紙料導管７，８，９のうち１つに流れ、そして紙料導管７，８，９を通って流れている紙料中へ流れることができるようにする希釈剤導管３３が設けられている。各希釈剤導管３３は、各々、希釈ヘッダの出口３２に連結された上流側端部３４及び紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２のところに設けられた継手２６ｂを介して紙料導管７，８，９のうち１つに連結された下流側端部３５を有している。連結部は、好ましくは、Ｔ形コネクタ２６ｂからなる。本発明によれば、各希釈剤導管の下流側端部３５は、特定の紙料導管と関連した出口の直ぐ下流側の位置で紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２に連結されていて、希釈剤が希釈ヘッダ３０から紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃから見て出口５の直ぐ下流側の位置で紙料導管７，８，９に流入できるようになっている。「〜の直ぐ下流側の」という用語は本願で言う場合には、紙料ヘッダ出口と、希釈剤導管と紙料導管７，８，９の間の連結部との間の距離が必然的に０であることを意味するものとして理解してはならない。事実、前記継手と紙料ヘッダ出口との間にはある程度の距離があるのが普通である。しかしながら、この距離は、できるだけ小さく維持されるべきであり、０１５ｍを超えない。また、希釈剤導管３３と紙料導管７，８，９との間の継手を、紙料ヘッダ出口５の下流側に位置すると共に紙料導管出口から隣に間隔をおいているものとして説明することが可能である。それにより、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃからの出口５と、紙料導管７，８，９と希釈剤導管３３との間の継手との間で紙料導管中に圧力損失が小さく保たれ、１キロパスカル（kPa）を超えない。したがって、紙料ヘッダ３内の圧力が約３００kPa程度の場合、希釈剤を紙料導管７，８，９内へ送り込む箇所の圧力は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃ内の圧力と同じか、或いはこれよりもほんの僅か小さいであろう。その結果、希釈剤の流れに変動があっても、これが紙料導管７，８，９を通って流れる希釈紙料の総体積流量に影響を及ぼし得ないであろう。
図１を参照すると、各希釈剤導管３３は、希釈剤を通すパイプ３６からなり、このパイプ３６は、希釈ヘッダの連携関係にある出口に隣接した上流側端部36ａと、紙料導管の上流側端部に連結されていて紙料をこの中へ送り込む下流側端部３５とを有し、希釈剤が紙料導管を通って流れている紙料の流れの中へパイプを通って流入することができるようになっている。希釈剤導管３３は、パイプ３６の上流側に且つ連携した希釈ヘッダ出口の下流側に設けられた弁手段３７をさらに有している。弁手段３７はチャンネルを有し、このチャンネルを通って希釈剤が希釈ヘッダからパイプへ流れるようになっており、それにより弁手段は、希釈ヘッダ出口とパイプとの間の連結手段となっている。弁手段３７のチャンネルは、周知の方法で可変の横断面積を有し、したがって弁手段３７を通ってパイプに流れる希釈剤の流量を必要に応じて変化させることができるようになっている。この目的のため、各弁手段３７についてアクチュエータ３８が設けられており、このアクチュエータ３８は希釈剤が通るチャンネルの横断面積を変えることにより希釈ヘッダ３ｂから紙料導管８への希釈剤の流量を変化させるよう構成されている。各アクチュエータ３８は、中央処理装置（図示せず）、例えばコンピュータからの信号に応じて希釈剤導管８を通る希釈剤の流量を増減し、アクチュエータへの信号は、例えば図２に符号３９で示すケーブルによってもたらされる。製紙機械の作動にあたって、ヘッドボックス１の下流側の位置に走査ユニット（図示せず）が設けられることになり、この走査ユニットはペーパーウェブの機幅方向の性質のばらつきを見失わないようにする。かかる不均一状態又はむらが発見されると、信号が中央処理装置に送られ、すると中央処理装置は信号をアクチュエータのうち１つ又は数個に送る。これに応答して、１又は２以上のアクチュエータ３８は、１又は幾つかの箇所における希釈剤の流量を増減するよう作用し、したがって一定の性質を持つペーパーウェブが達成されるようになる。本発明によれば、紙料導管の上流側端部内の紙料の速度は紙料ヘッダ内の紙料の速度に等しいことも重要である。本発明者は、各紙料ヘッダ出口５及び紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通って流れる紙料の速度が紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃ内の紙料の速度に等しい場合、紙料の体積流量中へ送り込まれている希釈剤の体積流量の変動によっては、希釈紙料の総体積流量の変動が生じにくいことを発見した。しかしながら、この理由は完全には分かっておらず、本発明者が行った実験及び流量に関するシミュレーションによってそうであることが確認されている。紙料をヘッドボックスに供給する装置は、紙料ヘッダ出口５及び紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通って流れている紙料の速度をヘッドボックス３ａ，３ｂ，３ｃ内の紙料の速度に等しくすることができるように設計されている。
図３及び図６を参照すると、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃは、第１の端部４０及び第２の端部４１を有し、第１の端部４０から第２の端部４１までの長手方向延長部をさらに有し、紙料が紙料の加圧源から紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃに流入できるようにする紙料ヘッダの出口４は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０に位置している。紙料が紙料ヘッダを出て再循環導管４３に流入できるようにする再循環出口４２が紙料ヘッダの第２の端部４１のところに設けられており、再循環導管４３を通って、紙料の約５％が再循環する。再循環出口４２は、再循環導管４３の内側の再循環出口の直ぐ下流側には、再循環弁手段４４が設けられており、この再循環弁手段４４は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２の端部４１のところの静圧を制御できるよう調節可能である。紙料を供給する装置２の作動中、紙料は紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１に流れ、他方、すべての紙料ヘッダ出口５のところでは紙料の一部が紙料ヘッダ出口５を通って紙料ヘッダを得るであろう。紙料ヘッダ出口５は当然のことながら、紙料ヘッダの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部まで列をなして設けられ、紙料ヘッダの出口は互いに一定の間隔をおいて設けられている。紙料ヘッダの出口はすべて、すべての紙料ヘッダ出口５について等しい横断面積Ａ3を有している。かくして、紙料は、紙料ヘッダが第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１まで紙料について意図した全体的流れ方向をもたらすものとして説明可能であり、紙料ヘッダを通って流れる紙料が速度を持つことになるように紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０から紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２の端部４１まで全体的な流れ方向を有することになろう。紙料が紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃを通って流れる場合、紙料の速度が紙料ヘッダの第１の端部４０から紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２の端部４１まで実質的に一定のままであるようにするための手段が講じられる。これは、再循環出口４２のところの弁手段４３を、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２の端部４１のところの静圧が紙料ヘッダの第１の端部４０のところの静圧に等しくなるよう設定することによって達成できる。ベルヌーイの方程式を用いると、静圧が紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０と紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２端部４１の両方のところで同一であり、しかも紙料ヘッダ内の摩擦による圧力損失が無視できるほど小さければ、紙料の速度は紙料ヘッダの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１まで実質的に変化しないことが分かる。
図６を参照すると、紙料ヘッダは、紙料ヘッダを通る紙料の流れの意図した全体的方向に垂直な平面で取った横断面積を有している。紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃは、紙料ヘッダの横断面積が紙料ヘッダの第１の端部４０から紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第２の端部４１まで減少するようテーパしている。図６でわかるように、紙料ヘッダは、紙料ヘッダ出口５の１つが設けられた箇所に、第１の横断面積Ａ1を有し、さらに次の紙料ヘッダ出口５のところに、第１の横断面積Ａ1よりも小さな第２の横断面積Ａ2を有している。各紙料ヘッダ出口５及びその連携した紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２は、紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通る紙料の全体的な流れ方向に垂直な横断面積Ａ3を有している。紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃのテーパは、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの長さに沿って紙料ヘッダの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１までＡ1−Ａ2＝Ａ3となっている。換言すると、隣合う２つの紙料ヘッダ出口５相互間において、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの横断面積は減少し、横断面積の減少分は、各紙料ヘッダ出口５の横断面積に等しく、これは各紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２の横断面積に等しい。
紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃ及び紙料導管７，８，９内の流量を分析することによって、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１に流れる紙料の速度が実質的に一定であり、しかも各紙料ヘッダ出口５の横断面積及び各紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２の横断面積がそれぞれ隣合う２つの紙料ヘッダ出口５相互間における紙料ヘッダの横断面積の減少分に等しい場合には、各紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通って流れる紙料の速度は、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの第１の端部４０から紙料ヘッダの第２の端部４１に流れているときの紙料ヘッダ内の紙料の速度に実質的に等しいであろうことがわかる。ここに、「等しい」という用語は、「寸法が等しい」という意味に理解されるべきである。というのは、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃを通って流れる紙料の速度は、紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２を通って流れている紙料の速度の方向に実質的に垂直な方向を有しているであろうからである。
希釈剤を紙料の体積流量中に送り込んで希釈剤の体積流量の大きさの変動によっては、結果的に得られる希釈紙料の体積流量に変動が生じないようにするため、本発明者は、第１に、希釈剤を紙料ヘッダ出口５の直ぐ下流側の位置で、或いは紙料ヘッダ出口５に隣接して間隔をおいて紙料ヘッダ出口５の下流側の位置で紙料中へ送り込むべきであること、第２に紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃを、紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２内の紙料の速度が紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃ内の紙料の速度に実質的に等しくなるように設計すべきであることを知った。これらの特徴の各々はそれ自体によって所望の結果をもたらす。しかしながら、本発明の好ましい実施形態では、これらの特徴の両方は互いに組み合わされ、これら特徴の組合せによって、これらが互いに補強し合う相乗効果を有すると本発明者は考えている。
希釈剤を紙料の流れの中に送り込む場合、希釈剤が紙料と適切に混ざることが重要である。上述のように、管状要素１７，１８，１９の長さは、２つの液体の良好な混合の達成原因となる。更に、紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの下流側で紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃと管状要素１７，１８，１９を互いに連結する継手２６は、希釈剤導管３３を紙料導管７，８，９に連結する継手２６ｂの下流側に設けられた絞り弁２６ｄからなる。絞り弁２６ｄにより、希釈紙料の流れの中に乱流が生じ、それにより希釈剤が紙料と十分に混合するようになる。図３及び図５を参照すると、絞り弁２６ｄは下流側結合要素２６ｃ内に設けられており、その一部を構成している。図５はまた、希釈剤導管３３の下流側端部３５と紙料導管の上流側端部１０，１１，１２との連結部をより詳細に示している。図５で分かるように、継手２６の中間要素２６ｂは９０°のＴ形コネクタで構成されており、中間要素２６ｂは、これを通る（図５において右から左へ）紙料の全体的流れ方向において長手方向延長部及び長手方向軸線を有し、中間要素26ｂは、中間要素２６ｂの長手方向軸線に対して横方向に延びる短い管状要素２６ｅを有している。希釈剤導管３３の下流側端部３５は、短い管状要素２６ｅに連結されて、希釈剤がこれを通って紙料導管７，８，９に流入できるようになる。これにより、中間要素２６ｂは、希釈剤導管３３の下流側端部３５と紙料導管７，８，９の上流側端部１０，１１，１２との間の連結手段を構成している。
本発明の好ましい実施形態では、３つの層を有する繊維ウェブを製造するように設計された形式の多層ヘッドボックス１に紙料を送ることができる３つの紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃが使用されている。この実施形態では、紙料ヘッダ出口５の下流側の紙料導管７，８，９と連携した各紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃは、繊維ウェブの３つの層のうち１つについてだけの紙料を供給するよう配置されている。かくして、紙料導管９と連携していて、繊維ウェブの第１の、即ち上側層についてだけの紙料を供給するよう配置された第１の紙料ヘッダ３ａ、紙料導管８と連携していて、繊維ウェブの第２の、即ち中間層についてだけの紙料を送るよう配置された第２の紙料ヘッダ３ｂ、及び紙料導管７と連携していて、繊維ウェブの第３の、即ち下側層についてだけの紙料を送るよう配置された第３の紙料ヘッダ３ｃが設けられることになる。好ましい実施形態では、希釈ヘッダは、紙料を第２の紙料ヘッダ３ｂに連結された紙料導管８にのみ送るよう構成されていて、第２の紙料ヘッダは、繊維ウェブの第２の中間層だけの紙料を送って希釈剤が繊維ウェブの第２の中間層だけの紙料を通過させる紙料導管８にだけ送られるよう配置されている。かくして、機幅方向のウェブの性質の調整は、もっぱらウェブの中間層についての紙料の稠度を調節することによって行われるであろう。
ウェブの性質の調整はもっぱら第２の中間層についての紙料に送られる希釈剤の量の調節によって達成されるので、中間層に関し、機幅方向における小さな延長部を有するヘッドボックス１の部分について微調整を行うことができる。したがって、繊維ウェブの第２の中間層についてだけの紙料を送るよう配置された第２の紙料ヘッダ３ｂに連結された紙料導管８の管状要素１８は、ウェブの第１の上側層及びウェブの第３の下側層についての紙料を送るよう配置された第１及び第３の紙料ヘッダ３ａ，３ｃに連結されている紙料導管７，９の管状要素よりも数が大きく且つ直径が小さい。図１、図３及び図４を参照すると、各紙料ヘッダ３ａ，３ｂ，３ｃの出口５に連結された紙料導管７，８，９の管状要素１７，１８，１９は、内径及び外径を有するフレキシブルホース１７，１８，１９であり、繊維ウェブの第１及び第３の層に紙料を送るよう配置された第１及び第３の紙料ヘッダ３ａ，３ｃの出口に連結されている紙料導管７，９のフレキシブルホース１７，１８はすべて同一の内径及び外径を有し、繊維ウェブの第２の層に紙料を送るよう配置された第２の紙料ヘッダ３ｂの出口５に連結されている紙料導管８のフレキシブルホース１８は、すべて同一の内径及び同一の外径を有している。繊維ウェブの第２の層に紙料を送るよう配置された第２の紙料ヘッダ３ｂに連結されている紙料導管８のフレキシブルホース１８の内径は、繊維ウェブの第１及び第３の層に紙料を送るよう配置された第１及び第３の紙料ヘッダに連結されている紙料導管７，９のフレキシブルホース１７，１９の内径よりも小さい。
図３及び図４を参照すると、ヘッドボックス１の入口端部６のところにおいて、紙料導管７，８，９のフレキシブルホース１７，１８，１９の各々の下流側端部は、連結箇所４５，４６，４７のところでヘッドボックスの入口端部に連結されていることが分かる。第１の紙料ヘッダ３ａの紙料導管９のフレキシブルホース１９の下流側端部の連結箇所４５は、機幅方向に延びる真っ直ぐな水平の列の状態に配列され、ヘッドボックス１の入口端部６のところでは、第１の紙料ヘッダに連結された紙料導管９のフレキシブルホース１９の下流側端部は、機幅方向に延びる第１の真っ直ぐな列の状態に配列されるようになっている。同様に、第２の紙料ヘッダ３ｂの紙料導管８のフレキシブルホース１８の下流側端部に連結箇所４６は、機幅方向に延びる真っ直ぐな水平の列の状態に配列され、ヘッドボックス１の入口端部６のところでは、第２の紙料ヘッダ３ｂに連結された紙料導管８のフレキシブルホース１８の下流側端部は、機幅方向に延びる第２の真っ直ぐな列の状態に配列されている。同様に、第３の紙料ヘッダ３ｃの紙料導管７のフレキシブルホース１７の下流側端部の連結箇所４７は、機幅方向に延びる真っ直ぐな水平の列の状態に配列され、ヘッドボックス１の入口端部６のところでは、第３の紙料ヘッダ３ｃに連結された紙料導管７のフレキシブルホース１７の下流側端部は、機幅方向に延びる第３の真っ直ぐな列の状態に配列されるようになっている。第１、第２及び第３の列は、互いに垂直方向に間隔をおいて、第１の列は第２及び第３の列の上に垂直方向に配置され、第２の列は第１の列の下に垂直方向に且つ第３の列の上に垂直方向に配置され、第３の列は第１及び第２の列の下に垂直方向に配置されている。
図４で分かるように、上述の第１、第２及び第３の列の各々は、各列について、フレキシブルホース１７，１８，１９の下流側端部がヘッドボックスの入口端部６とフレキシブルホース１７，１８，１９の下流側端部との間の連結箇所４５，４６，４７のところにおいて、機幅方向に互いに間隔をおくように配置されている。各列では、フレキシブルホース１７，１８，１９の下流側端部は、互いに一定の間隔をおいている。第２の列のフレキシブルホース１８、即ち希釈紙料が通過するフレキシブルホース１８の下流側端部の間隔は、第１及び第３の列のフレキシブルホース１７，１９の下流側端部の間隔よりも小さい。第２の列のフレキシブルホース１８の下流側端部の間隔を小さくすると、機幅方向に小さな延長部を有する部分内で紙料の稠度の微調整が可能になる。実際問題としては、第２の列のフレキシブルホースの連結箇所相互間の間隔は、約５０〜７０ｍｍ、フレキシブルホースの内径は約４５ｍｍであろう。
本発明により、希釈剤の体積流量を紙料の体積流量中へ送り込むことができ、したがって、結果的に得られる希釈紙料の総体積流量は、希釈剤の体積流量の変動とは無関係に一定であろう。かくして、希釈剤の体積流量の変動によっては、結果的に得られる希釈紙料の総体積流量に変動は生じない。構成要素を容易に製造することができ、多少は、本発明を既存の機器に容易に適用できる。また、本発明により、希釈剤と紙料の混合が良好による。さらに、本発明により、紙料をヘッドボックスに供給する装置の取り付けを容易に行うことができる。というのは、紙料ヘッダをヘッドボックスに連結するのに用いられる長いフレキシブルホースにより、紙料ヘッダをヘッドボックスに対して多種多様な位置に配置できるからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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