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Vorrichtung zur Verminderung des Luftdurchsatzes von Viskosespinnzentrifugen
Bei der Herstellung von Kunstseide aus Viskose findet das Zentrifugenspinnverfahren
wegen der hohen Qualität des hiermit erzielbaren Produktes immer weitere Verbreitung.
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Der Nachteil des Zentrifugenspinnverfahrens besteht darin, daß die
Spinntöpfe durch ihre Rotation zwangläufig eine beträchtliche Luftmenge von außen
ansaugen und als durch Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff verunreinigte
Abluft wieder ausstoßen.
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Bei der hohen Drehzahl bildet sich in den bekannten Zentrifugen eine
Luftströmung vom Inneren des Topfes durch den Spinnkuchen nach außen aus, weil mit
der abgeschleuderten Flüssigkeit auch Luft mitgerissen wird. Dadurch entsteht im
Inneren des Topfes ein Unterdruck gegenüber dem Raum zwischen Topf und Zentrifugen-Gehäuse
und gegenüber der Atmosphäre. Während sich der Unterdruck im Topf aus der Atmosphäre
auffüllen kann, wird der überdruck im Gehäuse durch Austritt von Abluft, z. B. durch
den Flüssigkeitsablauf oder eine Abluftleitung, ausgeglichen. Dadurch vermögen die
bekannten Spinnzentrifugen Luftmengen zu fördern, d. h. in den Spinntopf anzusaugen
und aus dem Gehäuse abzustoßen, die für eine wirksame und wirtschaftlich tragbare
Wiedergewinnung der mitgeführten Schwefelverbindungen, insbesondere des Schwefelkohlenstoffes,
oft viel zu groß sind.
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Es ist bekannt, durch das Gehäuse von Spinnzentrifugen Luft zu saugen.
Dadurch wird zwar eine Abführung .der flüchtigen Schwefelverbindungen aus der Spinnmaschine
und eine Fernhaltung derselben vom Arbeitsraum erreicht. Dabei wird aber die Konzentration
der flüchtigen Schwefelverbindungen in der Abluft noch weiter herabgesetzt, so daß
eine Wiedergewinnung praktisch nicht mehr durchführbar ist.
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Um eine Wiedergewinnung des Schwefelkohlenstoffes zu ermöglichen,
ist es erforderlich, diesen zwangläufigen Luftdurchsatz zu reduzieren, damit eine
für die Wiedergewinnung ausreichende Erhöhung des Schwefelkohlenstoffgehaltes in
der Abluft eintritt. Erfindungsgemäß wird durch Öffnungen im Boden des Spinntopfes
innerhalb der Zentrifugen ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum und der äußeren
Umgebung des Topfes geschaffen. Dieser erzeugt eine Luftumwälzung innerhalb der
Zentrifuge, welche einen Luftstrom an den frischen, Spinnbadreste, Gase und Dämpfe
abgebenden Fadenlagen vorbeiführt, der sich an den flüchtigen Stoffen anreichert.
Dadurch wird es möglich, aus dem Zentrifugengehäuse einen regelbaren Abluftstrom
mit hohem Schwefelkohlenstoffgehalt abzusaugen. Bekanntlich nimmt mit der Schwefelkohlenstoffkonzentration
auch der Gehalt an Schwefelwasserstoff in der Abluft zu. Der dadurch erhöhten Korrosionsgefahr
läßt sich durch die Herstellung der Zentrifuge aus Kunststoff und durch,sorgfältige
Abdichtung des Antriebes wirksam begegnen.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung des Luftdurchsatzes
von Viskosespinnzentrifugen zwecks Gewinnung einer Abluft mit möglichst hohem Gehalt
an Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff, bei welcher der Spinntopf von einem
geschlossenen, an eine regelbare Absaugung angeschlossenen Gehäuse umgeben ist.
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Erfindungsgemäß sind im Boden des Spinntopfes Bohrungen für den Durchtritt
der Luft vorgesehen, welche entweder achsparallel sind und mit Leitschaufeln für
die Luft an der Außensäule des Spinntopfes in Verbindung stehen oder schräg nach
außen gerichtet sind.
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Durch den Ausgleich der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Spinntopfes
und dem Raum zwischen Topf und Gehäuse entsteht innerhalb der Zentrifuge eine Kreislaufströmung,
welche im Topf abwärts und im Gehäuse aufwärts führt. Aus diesem Kreislauf kann
nun durch Einstellung der Absaugung eine kleine, aber an Schwefelverbindungen angereicherte
Luftmenge abgezweigt werden. Diese Luftmenge ist in jedem Fall kleiner als die von
den bekannten Spinnzentrifugen zwangläufig durchgesetzte. Aus dieser kleinen, an
Schwefelverbindungen verhältnismäßig reichen Abluftmenge können Schwefelkohlenstoff
und Schwefelwasserstoff in relativ kleinen Anlagen leichter und billiger ausgeschieden
werden, als das bei größeren Abluftmengen möglich wäre.
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Das auf die technisch erreichbare Reinheit gebrachte kleine Abluftvolumen
trägt auch eine kleinere Restschwefelmenge in die Atmosphäre.
In
den Abbildungen ist eine erfindungsgemäß eingerichtete Spinnzentrifuge beispielsweise
und schematisch dargestellt.
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A b b. 1 ist ein vertikaler axialer Schnitt durch die Spinnzentrifuge,
A b b. 2 und 3 sind horizontale Schnitte durch die Spinnzentrifuge längs der Linie
a-a in A b b. 1; A b b. 4. zeigt die Anordnung einer Zentrifugenreihe auf der Spinnmaschine
mit Absaugung zur Schwefelwasserstoffabscheidung und Schwefelkohlenstoffwiedergewinnung.
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In den Abbildungen bezeichnet 1 einen Spinntopf, in den durch die
auf- und abbewegte Führung 2 der gesponnene Faden zugeleitet wird und zu
einem Spinnkuchen 3 in der Form eines Hohlzylinders aufläuft. Der Spinntopf ist
von dem äußeren Gehäuse 6
umgeben, durch dessen Boden der Antrieb
15 des Topfes geführt ist. Durch eine Öffnung 7 in dem Gehäusedeckel 8 reicht
die in vertikaler Richtung bewegliche Fadenführung in den Spinntopf hinein. Erfindungsgemäß
sind im Boden des Spinntopfes mehrere Bohrungen 9 angebracht, die, wie aus den A
b b. 2 und 3 ersichtlich ist, schräg durch den Boden nach außen laufen. Die Bohrungen
können auch parallel zur Achse angeordnet werden, wie in A b b. 1 mit 9 a bezeichnet,
und dann außen zwischen aufgesetzten Schaufelrippen 10 münden. Durch die
Schrägstellung der Bohrungen 9, bzw. durch die Schaufelrippen 10 wird
bei der Drehung des Spinntopfes eine Luftströmung von innen nach außen erzeugt,
durch welche sich ein innerer Kreislauf ausbildet, der innerhalb des Spinntopfes
4 nach unten und in dem Raum 5 zwischen dem Spinntopf 4 und dem Gehäuse
6 nach oben strömt. Auf dem Deckel oder an der Seitenwand ist ein Absaugrohr
11 angeschlossen, durch das ein Teil der Kreislaufluft zur Schwefelwasserstoffabscheidung
und Schwefelkohlenstoffrückgewinnung geleitet wird. Diese abgezweigte Luft wird
durch Lufteinströmung durch den Spalt zwischen Deckel und Fadenführung wieder ersetzt.
Der durch das Absauggebläse 12 erzeugte Unterdruck in dem Absaugrohr
11 kann durch Regelorgane 13 in der Absaugleitung 14 verändert
werden, so daß die aus dem Kreislauf abgezweigte Luftmenge reguliert werden kann.