DE1460179A1

DE1460179A1 - Verfahren und Einrichtung zum Nassbehandeln von strangfoermigem Textilgut

Info

Publication number: DE1460179A1
Application number: DE19631460179
Authority: DE
Inventors: Mueller Dr Hermann Georg; Krucker Dr Werner
Original assignee: Cilander AG
Current assignee: Cilander AG
Priority date: 1962-12-20
Filing date: 1963-11-27
Publication date: 1968-12-05
Also published as: FR1377175A; NL301880A; BE641577A

Description

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München 2. Ciduriuus^iraäa 4/111

Aktiengesellschaft OILAHDER, Herisau

Verfahren und Einrichtung zum Nassbe- _r handeln von strangförmigem Textilgut

Das vorliegende Patent betrifft ein Verfahren zum Nassbehandeln von strangförmigem Textilgut, "bei welchem das Textilgut kontinuierlich durch ein von Behandlungsflüssigkeit durchströmtes Rohrsystem entgegen der Strömungsriohtung der Behändlungsflüssigkeit geführt und kontinuierlich gefordert wird.

Bei bekannten Verfahren zur Nassbehandlung von strangförmigem Textilgut, bei denen dieses durch ein von Behandlungsflüssigkeit durchströmtes Bohr geführt wird, ist der ilüssigkeitaaustritt nicht an der tiefsten Stelle des Rohres angeordnet, so dass das Rohr über den grösseren Teil seiner Länge, zumindest aber bis zum Niveau des

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ilüssigkeitsaustrittes, ganz mit Behandlungsflüssigkeit gefüllt ist. Bei einer Einrichtung mit gegebenem Querschnitt des Rohrsystems,gegebenem Gefälle und länge
des Rohres sind die Geschwindigkeit und die Menge der
unter natürlichem Gefälle durchströmenden Behandlungsflüssigkeit bestimmt und von der Eintrittsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit ins Rohr unabhängig,
wenn man vom Stau absieht, der durch das sich entgegen der Strömung der Behandlungsflüssigkeit bewegte Textilgut entsteht. Wenn jeder Querschnitt des Rohrsystems mit Behandlungsflüssigkeit gefüllt ist, kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit bei gleichbleibendem Rohr- und Strangquerschnitt des
Textilgutes nur erhöht werden, indem das Gefälle zwischen Anfang und Ende des Rohrsystems vergrössert, der Flüssigkeitsspiegel bei der Eintrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit in das Rohrsystem also gehoben wird.
Diese Hebung des üüssigkeitsspiegels stellt sich von
selbst ein, wenn dem Rohr pro Zeiteinheit eine grössere Menge Behandlungsflüssigkeit zugeführt wird. Dadurch tritt gleichzeitig eine entsprechende Erhöhung der Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit ein. Andererseits kann die Strömungs-

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geschwindigkeit, der Behandlungaflüssigkeit bei gleichbleibender Durchflussmenge erhöht werden durch eine Verkleinerungder verfügbaren Durchflussquerschnitte durch einen.Textilstrang grösseren Querschnittes oder bei gleichbleibendem Strangquerschnitt durch Erhöhung der Geschwindigkeit des Stranges.

In der Regel lassen jedoch die baulichen Verhältnisse eine wesentliche Erhöhung des Flüssigkeitsspiegels an der Eintrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit nicht zu.und die Möglichkeit der tatsächlichen Gesohwiridigkeitserhöhung ist daher gering. 10 At Druck würde einer Bauhöhe von ca. 100 m entsprechen. Anders verhält es sich in einem geschlossenen System, wo die flüssigkeit an der Strangaustrittsstelle nicht austreten kann. Bei einem solchen System wäre es allerdings möglich, durch Erhöhung des Druckes die Flüssigkeitsgeschwindigkeit im Rohrsystem zu erhöhen, dies aber nur unter gleichzeitiger Vergrösserung der durchgeführten iTüssigkeitsinenge. Daduroh würde der Wirkungsgrad der Maschine bezüglich Verbrauch an" Behandlungsflüssigkeit versehieentert.

Dies ergibt, dass "bei einer gegebenen Einrichtung die Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit im Rohr nur wenig gesteigert werden kann. IJm auch Textilgutstränge von relativ grossem Querschnitt in der gleichen Vorrichtung behandeln zu können, muss der. Rohrquerschnitt verhältnismässig gross gewählt werden. Dies bedingt, dass man bei Textilgutsträngen von relativ kleinem Querschnitt das Gefalle zwischen Eintritts- und Austrittsniveau der Behandlungsflüssigkeit klein wählen muss und dass damit die Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit relativ gering ist· Eine zweckmässige Anpassung der ITlüssigkeitsgeschwindigkeit an den Strangquerschnitt, wie dies zur Erzielung des gewünschten Behandlung s effekt es notwendig, wäre, ist deshalb nicht möglich.

Andererseits nimmt bei Behandlung im Gegenstrom die Austauschwirkung zwischen am Strang anhaftender Flüssigkeit und Behandlungsflüssigkeit mit zunehmender Geschwindigkeit des Textilgutstranges und gleichbleibender Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit ab, da vom Strang mit zunehmender Geschwindigkeit entsprechend mehr Behandlungsflüssigkeit im Gleichstrom mitgerissen wird. Der Austauach

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zwischen am Textilgutstrang Haftender flüssigkeit und Behandlungsflüssigkeit wird durch, diesen Umstand vermindert, wodurch einerseits die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung bei gegebener Durchflussmenge und gegebenen Dimensionen begrenzt ist und andererseits der relative Verbrauch an Behandlungeflüssigkeit pro auszutauschende Menge der vom Strang in der Zeiteinheit eingebrachten Flüssigkeit Bat steigender Stranggeschwindigkeit zunimmt.

Ausserdem ist es bekannt, Flüssigkeit durch senkrecht angeordnete Bohre im freien Fall strömen zu lassen, wobei die Flüssigkeit am unteren Ende des Eohres frei austritt. In diesem Fall ist der Querschnitt des Rthres nicht gefüllt und die Flüssigkeit bildet naturgemäss mehrere Flüssigkeitsströme geringen Querschnitts, die über den ganzen Sohrquerachnitt verteilt sind, wobei nur ein kleiner feil der Behandlungeflüssigkeit mit dem zu behandelnden Textilgut in Berührung und damit zum Austausch kommt. Der Verbrauch an Behandlungsflüssigkeit ist deshalb bei diesem Verfahren verhaLtnismässig gross.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens mit

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dem es möglich ist, den Flüssigkeitsaustausch zwischen am !Dextilgutstrang anhaftender flüssigkeit und Behandlungsflüssigkeit in"einer gegebenen Einrichtung mit der jeweils geringsten Menge Behandlungsflüssigkeit durchzuführen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Menge Behandlungsflüssigkeit mit solcher Geschwindigkeit durch das Rohrsystem geleitet wird, dass der Bohrquerschnitt über mindestens einen Teil des Rohrsystems von der Behandlungsflüssigkeit nur teilweise ausgefüllt wird. Dabei sind die einzelnen Hehre des .Rohrsystems derart angeordnet, dass in jedem einzelnen Rohr ein sich über dessen ganze Länge erstreckender Flüssigkeitsspiegel und damit ein zusammenhängender Flüssigkeitsstrom geschaffen wird, wobei der Textilgutstrang derart durch das Rohrsystem geleitet wird, dass er mindestens teilweise in die Flüssigkeit eintaucht· Dadurch wird erreicht, dass die Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit durch Steigerung* der Eintrittegeschwind igke it der Behandlungsflüssigkeit bei einer festgelegten Vorrichtung beliebig gesteigert werden kann, ohne dass dabei wie bei den bekannten Verrichtungen ein uner-

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wünschtes Ansteigen des Plüssigkeitsniveaüa zur Eintrittsstelle der Behanälungsflüssigkeit hin oder über diese Stelle hinweg, erfolgt. Durch Steigerung der Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit kann die pro Zeiteinheit durchströmende Menge Behandlungsflüssigkeit bei gleichbleibender füllung der Kohre sogar vervielfacht werden. Die Steigerung der Eintrittsgesohwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit wird durch Erhöhung des Druckes an der Eintrittsstelle er-* reicht. Der Druck wird vorteilhafterweise durch eine Pumpe erzeugt, falls nicht ein genügender statischer Druck im Wasserleitungssystem vorhanden ist.

Das vorliegende Patent betrifft auch eine Einrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrene dient und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Eehrsystem, das aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander an je einem Ende verbundenen Bohren besteht, deren Achsen horizontal Verlaufen oder mit der Horizontalen einen Winkel vcn höchstens 30°bilden_t und dase sie ferner Mittel zur kontinuierlichen Einführung von Behandlungsflüssigkeit in den oberen Bereich des ßohrsyatemes

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vacua Mittel zur kontinuierlichen Förderung des zu behandelnden strangförmigen !Pextilgutes durch daa Rohrsystem vom unteren nach dem oberen Ende aufweist.

Das neue Verfahren der nicht gefüllten Rohre bietet daher den Vorteil, dass eine hohe Flüssigkeitsgeschwindigkeit auch bei geringem Verbrauch von Behandlungsflüssigkeit möglich ist; die Geschwindigkeit hängt einzig vom Brück ab, der an der Flüssigkeitseintrittsstelle herrscht.

Sin weiterer Vorteil des nicht gefüllten Rohrsystems liegt

durch
darin, dass das Einführen von Behandlungsflüssigkeit unter Druck ins Rohrsystem Luft in Richtung des Flüssigkeitsstromes mitgesogen wird. Diese mitströmende Luft bewirkt eine starke Wirbelbildung in der Flüssigkeit, wodurch die Austauschwirkung zwischen auszuwaschender Schmutzflüssigkeit, die vom Strang mitgeführt wird, und Behandlungsflüssigkeit gesteigert wird. Diese Luft kann nur im nicht vollständig gefüllten Rohrsystem mitgeführt werden. Bei gefüllten Rohren.ist es unmöglich, einen Luftstrom von oben nach unten durch das Rohrsystem zu führen·

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsteispiel der erfindungageniässen Einrichtung dargestellt. An Hand dieaes Ausführungsbeispieles wird auch eine Durchführungsart des erfindungsgemäseen Verfahrens beispielsweise erläutert. Bs zeigt:

Pig. 1 eine Einrichtung zum Hassbehandeln eiües textilgutstranges im vertikalen Längsschnitt nach der Linie I-I von Pig. 2;

Pig, 2 einen Querschnitt nach Linie II-II von Pig. Ij Pig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-I1I von durch ein einzelnes Rohr der Einrichtung und

Pig. 4 einen Horizontalschnitt nach Linie IV-IV von Pig. I.

Die dargestellte Einrichtung umfasst zwei aufrechte End kästen 1 und 2 von rechteckigem Querschnitt aus Blech, deren einander zugewandte, zueinander parallele Seitenwände 3 je eine Reihe von runden Löchern aufweisen. In diese Löcher sind zwischen den Endkästen 1 und 2 eine Reihe horizontaler oder schwach geneigter Rohre 4 von

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kreisrundem Querschnitt eingeschweisst. Die Endkästen und 2 sind durch Zwischenboden 6 derart in Kammern 7 unterteilt, dass jeweils eine obere Ilüssigkeitsaugtrittsstelle 8 und eine untere Flüssigkeitseintrittsstelle 5 zweier benachbarter Bohre in äie gleiche Kammer einmünden. Die oberste Kammer 7 des einen End käste na besitzt oben einen Einlaufstutzen 9, und die unterste Kammer 7 desselben Kastens weist einen seitlichen Auslaufstutzen 10 für die Behandlungsflüssigkeit auf. In jeder der Kammern 7 ist eine ümleukrolle 11 für das zu behandelnde strangförmige Textilgut 12 so angeordnet, dass dieses im wesentlichen parallel zur Achse des Rohres durch die beiden in die betreffende Kammer mündenden Sohre geführt wird. Eine oder mehrere dieser Umlenkrollen 11 oder sogar alle können durch nicht dargestellte Mittel angetrieben werden, um eine unerwünschte, zu grosse Längsspannung des Stranges zu verhindern.

Der Textilgutstrang 12 tritt unten durch den Auslaufstutzen in die Einrichtung ein und oben durch den Einlaufstutzen 9 aus ihr aus. Die Behandlungsflüssigkeit 13 wird durch den Einlaufstutzen 9 der Einrichtung zugeführt und dann durch den

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Zwischenboden 6, der die oberste Kammer 7 des Endkastens 1 unten begrenzt, gezwungen, durch das oberste Rohr 4 in die oberste Kammer 7 des Endkastens 2 hinüberzufHessen. Von da strömt sie durch das zweitoberste Rohr 4 nach dem ersten Endkasten zurück, und so weiter im Zickzack durch alle Rohre 4 bis in die unterste Kammer des Endkastens 1, aus welcher sie durch den Stutzen 10 ausflieset. Der Textilgutstrang 12, z.B. eine auszuwaschende, in Querrichtung zusammengeraffte Gewebebahn, legt denselben Weg wie die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung zurück und tritt über die oberste Umlenkrolle und den Einlaufstutzen 9 aus. Oberhalb des EinlaufStutzens 9 sind zwei in der Zeichnung nicht dargestellte Quetschwalzen angeordnet, zwischen denen der ÜDextilgutstrang hindurchgeführt wird und die einerseits zu dessen Förderung durch die Einrichtung und andererseits zum Abquetschen eines Teils der von ihm mitgenommenen Flüssigkeit dienen.

Die zugeführte Menge Behandlungsflüssigkeit bildet dabei Flüssigkeitsspiegel über die ganze Länge der einzelnen Rohre, die bei horizontaler oder leicht geneigter Rohranordnung Je nach der gewählten lintrittsgeschwlndigkeit zwischen Eintrittsstelle und Austrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit fallend, horizontal oder sogar steigend verlaufen und zwar

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.je nach den Geschwindigkeitsverhältnissen, die an den einzelnen Stellen der Rohre herrschen. !Dritt die Flüssigkeit mit einer relativ niedrigen Eintrittsgeschwindigkeit in das Rohrsystem ein, so überwiegt die Geschwindigkeitszunahme, die aus dem freien Fall resultiert, gegenüber der Geschwindigkeitsabnahme, die durch den Widerstand des Rohres und des !Textilgutstranges erzeugt wird. Im einzelnen Rohr ist in diesem Fall die Geschwindigkeit der Flüssigkeit von deren Eintrittsstelle ins Rohr zu deren Austrittstelle aus dem Rohr zunehmend. Daraus resultiert eine von der Eintrittsstelle zur Austrittsstelle abnehmende Füllung des Rohrquerschnittes mit Behändlungsflüssigkeit. Heben sich jedoch die· aus der Schwerkraft und aus dem Rohr- und Strangwiderstand resultierenden Geschwindigkeitskomponenten gegenseitig auf, bleibt die Füllung des einzelnen Rohres in bezug auf seinen Querschnitt bei gleich bleibendem Strangquerschnitt überall ungefähr gleich. Ist andererseits die resultierende Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit im einzelnen Rohr von der Eintrittsstelle bis zur Austrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit abnehmend, weil der. Widerstand des Rohres und des Stranges

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grosser ist als die Schwerkraft, was besonders bei hohen Anfangsgeschwindigkeiten der flüssigkeit und/oder hohen Textilgutstranggeschwindigkeiten der fall ist, so steigt die Füllung des Rohrquerschnittes von der Eintrittsstelle zur Austrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit im einzelnen Rohr an, wobei gegebenenfalls der Rohr querschnitt an einzelnen Stellen des Rohres ganz ausgefüllt wird. Der Warenvorteilhaft strang wird dabei jeweils durch die lullen ll/in der unteren Hälfte des Rohrquersehnittes geführt, -so dass er die ganze Länge das Rohrsystems mindestens teilweise unter dem ELüssigkeitsspiegel durchläuft (lig. 3).

Bei bekannten Verfahren, die mit gefüllten Rohrsystemen arbeiten, ist - wie eingangs erklärt - in einer gegebenen Einrichtung und bei der Behandlung eines gegebenen mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch die Einrichtung geförderten Textilgutstranges eine wirksame Beeinflussung der Geschwindigkeit des flüssigkeitsströmes praktisch nicht möglich. Beim Betrieb der Einrichtung nach diesem bekannten Verfahren kann also eine Vergrösserung der in der Zeiteinheit zugeführten ilüssigkeitsmenge keine ins Gewicht fallende Vergrösserung der Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungflüssigkeit sondern lediglich ein Aufstauen der laüssigkeit und deren tJefeerlaufen beim Einlauf bewirken* Dasselbe

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ein, wenn bei gleichbleibender zugeführter Flüssigkeitsmenge ein !Pextilgutstrang grösseren Querschnittes zur Behandlung gebracht oder die Durchlaufgeschwindigkeit des Stranges erhöht wird.

Demgegenüber bietet das hier beschriebene Verfahren die Möglichkeit erheblicher Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit» des Querschnittes des Textilgutstranges und der Durchlaufgeschwindigkeit dieses Stranges, ohne dass die Behandlungsflüssigkeit beim Einlauf stutzen überlaufen könnte. Dazu kommt der Vorteil des viel geringeren Verbrauches an Behandlungsflüssigkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit hängt vom Druck ab, der an der Eintrittsstelle der Behandlungsflüssigkeit herrscht. Dieser wird erreicht durch Pumpenwirkung oder durch statischen Druck aus einem höher gelegenen Reservoir. Durch Pumpenwirkung lassen sich leicht verfahrensgemäss notwendige · Drucke von IO At und mehr erreichen, die einem statischen Druck von 100 m entsprechen.

Es ist dabei zweckmässig, die Durchlaufgeschwindigkeit der flüssigkeit relativ hoch zu wählen, weil die Austauschwirkung zwischen am Strang anhaftender flüssigkeit und Behandlungs-

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flüssigkeit infolge Erhöhung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit zunimmt. Wird nämlich in einer gegebenen Vorrichtung, die im Gegenstromprinzip arbeitet, bei gegebener Geschwindigkeit dee Textilgutstranges die Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit erhöht, wird die am Strang anhaftende Flüssigkeit von der Behandlungsflüssigkeit stärker fortgerissen und die Austauschwirkung bei gleichbleibendem Verbrauch an Behandlungsflüssigkeit verstärkt. Das beschriebene Verfahren gestattet daher bei einer gegebenen Vorrichtung für jeden Querschnitt des Warenstranges und jede gewünschte Geschwindigkeit desselben durch freie ffahl der angepassten Geschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit einen totalen Austausch zwischen am Strang anhaftender Flüssigkeit und Behandlungsflüssigkeit bei Minimalverbrauch an Behandlungsflüssigkeit zu erzielen. Besonders günstig fällt dabei ins Gewicht, dass der Wirkungsgrad der Vorrichtung mit zunehmender Geschwindigkeit des Textilgutstranges und/oder zunehmendem Querschnitt desselben besser wird. Dadurch hebt sich das beschriebene Verfahren in vorteilhafter Weise von den vorher genannten bekannten Verfahren ab, deren ¥irkungsgrad - wie zuvor beschrieben - mit zunehmender Geschwindigkeit des Textilgut stranges und/oder zunehmendem Querschnitt desselben' abnimmt. ■■·■-£ —

Es ist möglich, die Behandlungsflüssigkeit an verschiedenen

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Stellen des Rohrsystems einzuführen. Allerdings ist es zweckmässig, einer guten Ausnützung wegen die Behandlungsflüssigkeit in den oberen Teil des Rohrsystems zu leiten.

Der Querschnitt der Rohre braucht nicht rund zu sein, sondern könnte beispielsweise auch rechteckig oder quadratisch sein. Auch ist es nicht notwendig, dass der Rohrquerschnitt für alle Rohre und für jeden Querschnitt des einzelnen Rohres gleich sei. Es kann sogar zweckmässig sein, die Rohre konisch oder mit Verengungen auszuführen.

Die Rohre 4, die in den beiliegenden Zeichnungen angenähert horizontal dargestellt sind, können auch zur Horizontalen geneigt angeordnet sein; sie dürfen aber in keinem Fall vertikal verlaufen, da bei einer solchen Anordnung kein zusammenhängender Flüssigkeitsstrom mehr vorhanden ist und die Austauschwirkung zwischen Behandlungsflüssigkeit und SDextilgutstrang unzureichend ist. . .

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Claims

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Patentansprüche

f 1.) Verfahren zum laasbehandeln von strangförmigem Textilgut "bei welchem das Textilgut durch ein kontinuierlich von Behandiungaflüssigkeit durehströmtes Rohrsystem, bestehend aus horizontal oder leicht geneigten übereinander angeordneten und miteinander an einem Ende hintereinander verbundenen Bohren, entgegen der Strömungsrichtung der Behaadlwigsflüssigkeit geführt und kontinuierlich gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, 4ass die Behandlungsflüssigkeit in solchen Mengen und mit solcher Geschwindigkeit durch daa Rohrsystem geleitet wird, dass der Hohrquersetoitt über mindestens einen Teil des Sohrsysteme nur teilweise mit Behandlungsflüssigkeit ausgefüllt wird»
2. Verfahren nach Inspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Behaadltmgsflüssigkeit in den oberen Teil des Rohrsystems einführt.
3. Verfahren nach laaprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass man &i.e BehandluBgsflitssigkeit an mindestens zwei Stellen in das Rohrsystem einführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Textilgutstrang jeweils in der unteren Hälfte des Rohrouerschnittes durch die einzelnen Rohre führt,
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Rohrsystem mit mindestens zwei übereinanderliegenden, mit der Horizontalen einen Winkel von höchstens 30° bildenden Rohren aufweist, von denen jedes an dessen Strangaustrittsstelle mit der Strangeintrittsstelle des nächstoberen Rohres über eine Kammer verbunden ist, in welcher Mittel zur Heberleitung des Textilgutes vom unteren in das obere Rohr angeordnet sind unddssB sie Einrichtungsmittel zur kontinuierlichen Einführung von Behandlungsflüssigkeit in <3em oberen Bereich des Rohrsystemes aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, das Rohrsystem aus einer Mehrzahl von horizontalen, zick-zack--formig miteinander verbundenen Rohren besteht.
7. Einrichtung nach Anspruch 5_} dadurch gekennzeichnet, dass

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die Mittel zum Umlenken des lextilgutes aus an sich bekannten.frei drehbaren oder angetriebenen Rollen bestehen.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Einführung der Behandlungsflüssigkeit derart angeordnet sind, dass die in das Rohrsystem eintretende Behandlungsflüssigkeit parallel zur Laufrichtung des" !textilgut es, aber in umgekehrter lauf richtung, eingeführt wird.

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