DE3013747A1

DE3013747A1 - Vorrichtung zur nassbehandlung, insbesondere zum faerben von kontinuierlichen im kreislauf gefuehrtem strangfroemigem textilgut

Info

Publication number: DE3013747A1
Application number: DE19803013747
Authority: DE
Inventors: Hans 5190 Stolberg Kreitz
Original assignee: H Krantz GmbH and Co
Current assignee: H Krantz GmbH and Co
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-10-15
Also published as: IT1137651B; IT8120912A1; GB2073797A; ES500504A0; ES8202075A1; JPS56159344A; IT8120912A0

Description

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HUBERT BAUER

PATENTANWALT

H. BAUER PATVANW. . LOTHRINQBR STRABeB BS/ECKB WILHBLM8TRAB8B . D-OlOO AACHRN

Deutsches Patentamt ZweibrUckenstr. 12

8000 München 2

TBLRFON (0241) 004900

TBLRC]RAMMBi PATBNTBAUBR AACHBN

POHTBCIIKCK KÖLN 031888-008 (BLZ 870I0O0O)

DBUTSCHB BANK AO, AACHBN 9 008681 (BLZ 8ΘΟ7ΟΟ20)

IHRB ZBICHBN

IHRB NACHRICHT

MBINB ZBICHBN

B/MJ (525 D)

AACHEN

25. März 198o

P ate ntonmeld υ ng Anm.: H. Krantz GmbH & Co., Krantzstraße, 5100 Aachen Bez.: "Vorrichtung zur Naßbehandlung, insbesondere zum Färben

von kontinuierlich im Kreislauf geführtem strangförmigem Textilgut" I

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Naßbehandlung, insbesondere zum Färben von kontinuierlich im Kreislauf geführtem strangförmigem Textilgut, bestehend aus einem verschließbaren Behälter, der in eine Fördermittel aufweisende obere Beschleunigungszone und in eine bogenförmige untere Verweilzone aufgeteilt ist, wobei als Fördermittel in der oberen Beschleunigungszone Über den Bereich eines Auslaufschenkels der unteren bogenförmigen Verweilzone eine angetriebene Walze angeordnet ist, über die der Textilstrang in gestreckter Form dem Strahlbereich einer mit Behandlungsflotte beaufschlagten Düse zugeleitet wird, die über den Bereich eines Einlaufschenkels der unteren bogenförmigen Verweilzone als weiteres Fördermittel angeordnet ist.

Zum Färben von strangförmigem Textilgut sind Vorrichtungen bekannnt, in denen das mit seinen Enden zu einem endlosen Strang verbundene Textilgut durch eine aufgeheizte und unter Überdruck gehaltene Flotte bewegt wird, indem der Strang durch eine Über dem Flottenspiegel angeordnete Haspel antreibbar ist, so daß der Strang kontinuierlich auf der einen Haspelseite aus der Flotte herausgezogen und auf der anderen Haspelseite der Flotte wieder zugeführt wird. Da diese Behandlungsvorrichtungen keine Einflußnahme auf die Intensität der Flottenbeaufschlagung ermöglichen, wurden für die Bewegung des Textilstrangs durch die Flott· auch schon Vorrichtunggen

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bekannt, bei denen die Haspel durch eine mit Flotte beaufschlagte ringförmige Treibdüse ersetzt ist. Mit einer derartigen in einer Strecke eines in sich geschlossenen Kanals angeordneten Treibdüse läßt sich bei entsprechender Pumpenleistung eine intensive Flottenbeaufschlagung unter dauernder Kreislauffuhrung des endlosen Stranges erzielen.

Da der Einsatz einer TreibdUse als ausschließliches Fördermittel für die Kreislauffuhrung des endlosen Textilstranges, insbesondere bei empfindlichem Textilgut, zu einer zu großen Strangbeanspruchung fuhrt, wurde zur Bewegung eines Textilstranges durch eine Beftandlungsflotte auch schon eine Vorrichtung vorgeschlagen, wobei ein Teil der Behandlungsflüssigkeit durch Fördermittel so umgewälzt wird, daß das Gewebe durch die dadurch erzeugte Flüssigkeitsströmung und zusätzlich durch ein mechanisches Fördermittel in Form einer Walze bewegt wird (DT-OS 17 6o 728).

Zur optimalen Ausnutzung der Kapazität der Verweilzone wird der Textilstrang in mehr oder weniger regelmäßigen Schlaufen in den Einlaufbereich der Verweilzone abgelegt und durchwandert in dieser kompakten Form die Verweilzone. FUr die ordnungsgemäße Schlaufenbildung ist auf der Einlaufseite der Verweilzone eine verhältnismäßig hohe Führungsstrecke erforderlich, die bei einer kompakten Bauweise der Vorrichtung nicht unterzubringen ist, so daß die Vorrichtung mit entsprechenden Aufbauten außerhalb einer an sich anzustrebenden Kreisfiguration auszustatten ist. Dadurch verteuert sich insbesondere •ine für den Hochtemperaturfärbebetrieb einzusetzende Vorrichtung,

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mit deren Behälter und Aufbauten entsprechende Überdrücke zu beherrschen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß damit eine äußerst sanfte Naßbehandlung des strangförmigen Textilgutes gewährleistet ist, ohne daß fUr eine lauftechnisch einwandfreie Betriebsweise die Kreisfiguration sprengende Aufbauten erforderlich sind.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Vorrichtung wird zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen, daß zwischen den oberen Enden der Schenkel der bogenförmigen Verweilzone und den Fördermitteln ein Siphon so angeordnet und ausgebildet ist, daß der von der Walze ablaufende Textilstrangteil in eine Einströmöffnung des Siphons geleitet wird, wobei der parallel zum Textilstrang gerichtete Flottenstrahl der Düse den beschleunigten Transport des Textilstranges durch den mit Behandlungsflotte gefluteten und mit einer Ausströmöffnung Über dem Einlaßschenkel der bogenförmigen Verweilzone mündenden Siphon aufrechterhält.Durch die erfindugsgemäße Ausbildung der Vorrichtung läßt sich die vorteilhafte Kreisfiguration des Behälters beibehalten, wobei anstelle eines hohen Schenkels einlaufseitig zur bogenförmigen Verweilzone der erfindungsgemäße Siphon tritt, der sich als Ergänzung der bogenförmigen Verweilzone vortrefflich innerhalb der Kreisfiguration des Behälters unterbringen läßt,

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so daß keinerlei Aufbauten außerhalb der Kreisfiguration erforderlich sind. In dem mit Behandlungsflotte gefluteten Siphon unterliegt der jeweilige Textilstrangteil sanft angreifenden Förderkräften, da der Flottenstrahl der Düse erfindungsgemäß parallel zum Textilstrang gerichtet ist, so daß das Textilgut nicht durch senkrechte oder im stumpfen Winkel gegen die Textilstrangachse gerichtete Flottenstrahlen strapaziert wird. Im Umlenkbereich des erfindungsgemäßen Siphons hat sich der aus der Düse austretende Flottenstrahl mit der den Siphon flutenden Behandlungsflotte so vermischt und dadurch auch verlangsamt, daß die beruhigte Gesamtströmung innerhalb des Siphons eine schonungsvolle Förderung des Textilgutes auch durch die Beschleunigungszone sicherstellt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Siphon so auszubilden und so mit Behandlungsflotte zu beaufschlagen, daß der Flottenspiegel in der Einströmöffnung des Siphons den Flottenspiegel in der Ausströmöffnung des Siphons um einen bestimmten Betrag so übersteigt, daß die Walze mit ihrer Mittelachse ebenso wie die Mündung der Düse unterhalb das Flottenspiegels in der Einströmöffnung angeordnet sind.

Durch den definierten Niveauunterschied zwischen dem Flottenspiegel in der Einströmöffnung und dem Flottenspiegel in der Ausströmöffnung wird eine absolut gleichmäßige Flottenströmung innerhalb des Siphons aufrechterhalten. Der einströmseitig in

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die Behandlungsflotte eintauchende Mantel der angetriebenen Walze unterstützt nicht nur die Strömung der Behandlungsflotte, sondern bewirkt eine sanfte Ablösung des auf dem Walzenmantel jeweils aufliegenden Textilstrangteils. Die unterhalb des Flottenspiegels angeordnete Mündung der Düse verhindert übermäßige Turbulenzen der Flotte innerhalb des Siphons.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen der Mantel der Walze, die Wandung des ausströmseitigen Endbereichs des Siphons und bereichsweise die Wandung der bogenförmigen Verweilzone Perforationen auf.

Der perforierte Mantel der Walze führt zu einer Teilflutung des unter den Flottenspiegel getauchten Walzenhohraumes, so daß bei Rotation aus dem Inneren der Walze nach Art eines Pumpenrades durch jeweils einen Teil der Perforation Flotte in den Siphon strömt, deren Strömungsgeschwindigkeit sich in etwa proportional zur Textilstranggeschwindigkeit verhält. Die Perforation in der Wandung des ausströmseitigen Endbereichs des Siphons führt dazu, daß der größte dem Textilstrang anhaftende Flottenteil abläuft und der um diesen Flottenteil erleichterte Textilstrangteil sich in breiten Schlaufen ablegen kann. Die Perforation in Bereichen der Wandung der bogenförmigen Verweilzone ermöglicht einen Flottenabzug ohne Beeinträchtigung der Fortbewegung des in Schlaufen die Verweilzone durchwandernden Textilguts.

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Zur Aufrechterhaltung der Flottenzirkulation sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Außenseite der Wandung der bogenförmigen Verweilzone und die Innenseite der Wandung des Behälters einen im Querschnitt sichelförmigen Zwischenraum begrenzen, an dem ein Stutzen angeschlossen ist, der Über eine Leitung mit der Saugseite einer die DUse mit Flott· beaufschlagenden Pumpe in Verbindung steht.

Noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung begrenzen die Schenkel der bogenförmigen Verweilzone einen Flottenauffangraum, der über eine Ablaufleitung mit der zur Saugseite der Pump· führenden Leitung in Verbindung steht.

(Jm ein konstantes geodätisches Gefälle innerhalb des Siphons aufrechtzuerhalten, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Einströmöffnung des Siphons eine in Umlaufrichtung des Texilstranges in den sichelförmigen Zwischenraum mündende Überlauföffnung aufweist.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß die Wandung des Einlaufschenkels der bogenförmigen Verweilzone überschüssige Flott· aus der Verweilzon· in den Flottenauffangraum leitende Durchbrüche aufweist, so daß auch innerhalb

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der Verweilzone ein bestimmtes Flottenniveau nicht Überschritten wird. Dies läßt sich dadurch verhindern, daß der Flottenspiegel im Flottenauffangraum stets niedriger gehalten wird als die Oberkante des

Auslaufschenkels der bogenförmigen Verweilzone, so daß ein sich

in der Verweilzone bildender Flottenüberschuß kontinuierlich

Über die Kante des Auslaufschenkels in den Flottenauffangraum

strömt.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgetnäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigern

Fig. 1 eine Seitenansicht im Querschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I - I der Fig. 1 in einer AusfUhrungsform mit einem breiten Strömungskanal zur Behandlung eines Stranges und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I - I

jedoch in einer AusfUhrungsform mit zwei Strömungskanälen zur gleichzeitigen Behandlung von zwei Strängen.

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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem liegend angeordneten zylindrischen Behälter 1, der durch einen lösbaren Deckel 2 verschlossen ist. Der Innenraum des Behälters 1 ist in eine obere Beschleunigungszone und in eine untere Verweilzone aufgeteilt. Ein endloser Textilstrang 3 durchläuft die Beschleunigungszone in gestreckter Form und die Verweilzone in Schlaufenform.

Als Fördermittel des kontinuierlich umlaufenden Textilstranges sind in der Beschleunigungszone eine angetriebene Walze 4 und eine mit Flotte beaufschlagbare Düse 5 angeordnet. Die Walze ist mit ihrer Mittelachse 6 ebenso wie eine schlitzförmige · Mündung 7 der Düse 5 unterhalb eines Flottenspiegels 8 angeordnet, der in einer Einströmöffnung 9 eines Siphons 10 durch einen Überlauf 11 auf konstantem Niveau gehalten wird. Eine Auströmöffnung des Siphons 10 ist so angeordnet, daß sich darin ein Flottenspiegel 13 einstellt, der zum Flottenspiegel 8 in der Einströmöffnung 9 ein bestimmtes konstantes geodätisches Gefälle besitzt.

Die untere Zone, durch welche der Textilstrang 3 in mehr oder weniger kompakten Schlaufen vorwärtsbewegt wird, besteht aus einer J-bogenförmigen Verweilstrecke 14 mit einem oben offenen Einlaufschenkel 15 unterhalb der Ausströmöffnung 12 des Siphons und einem gleichfalls oben offenen Auslaufschenkel 16 unterhalb der angetriebenen Walze 4, der in Uml.bufrichtung des Textilstranges 3 eine Umlenkroll· 17 vorgelagert ist. Der Einlaufschenkel

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besitzt im oberen Bereich Durchbrüche 18, durch die ebenso wie über eine überlaufkante 19 des Auslaufschenkels 16 überschüssige Behandlungsflotte aus der bogenförmigen Verweilstrecke 14 in einen Flottenauffangraum 20 strömt, der von den Schenkeln 15 und 16 der bogenförmigen Verweilstrecke 14 seitlich begrenzt wird.

Die bogenförmige Verweilstrecke 14 ist innerhalb des Behälters 1 so angeordnet, daß die Außenseite der Wandung der Verweilstrecke und die Innenseite der Wandung des Behälters 1 einen im Querschnitt sichelförmigen Zwischenraum 21 begrenzen, über Perforationen 22 im unteren Bereich der Wandung der Verweilstrecke 14 kommuniziert diese mit dem sichelförmigen Zwischenraum 21,so daß auch dieser in der gleichen Höhe wie die Verweilstrecke 14 mit Flotte geflutet ist.

Den Perforationen 22 gegenüber weist die Wandung des Behälters 1 einen Stutzen 23 auf, der Über eine Leitung 24 mit der Saugseite einer Pumpe 25 verbunden ist. An die Leitung 24 ist eine mit dem Flottenauffangraum 20 in Verbindung stehende Ablaufleitung 26 angeschlossen, die durch ein Ventil 27 absperrbar ist, um während des Spülvorganges die Flotte zeitlich begrenzt über eine Ablaßleitung mit einem dazu geöffneten Ventil 29 in ein weiter nicht dargestelltes Kanalsystem abzulassen.

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An die Druckseite der Pumpe 25 ist eine Leitung 30 angeschlossen, welche die Flotte über ein Filter 31 und einen Wärmetauscher 32 der Düse 5 zuführt.

Durch die permanente Zuspeisung von Flotte über die Düse 5 wird in der Einströmöffnung 9 des Siphons 10 ein konstantes Flottenniveau aufrechterhalten, so daß sich das geodätische Gefälle nicht verändert.

Die in der Einströmöffnung 9 gelagerte Walze 4 besitzt einen

perforierten Walzenmantel, so daß entsprechend der Eintauchtiefe der Walze 4 unter dem Flottenspiegel 8 in das Walzeninnere Flotte gelangt, die bei Rotation der Walze 4 aus dem Walzeninneren wieder durch die Perforation ausströmt. Die Ausströmgeschwindigkeit der

Flotte in die Einströmöffnung des Siphons 10 verhält sich in

etwa proportional der Geschwindigkeit des Textilstranges 3. Durch der gekrümmten Verlauf des Siphons 10 wird der Textilstrang 3 über einen großen Umschlingungswinkel über die Walze 4 geführt, und es entsteht eine verhältnismäßig lange und schonungsvolle Kontaktstrecke für den Textilstrang 3, wie sie sonst nur bei Färbemaschinen gestreckter Bauart erzielbar ist.

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Im Bereich der Ausströmöffnung 12 besitzt der Siphon 10 eine Perforation 33, so daß an dieser Stelle der aus dem Siphon 10 austretende Teil des Textilstranges 3 vom größten Anteil der Flotte befreit wird. Die abgetrennte Flotte gelangt dann ebenso wie eine weitere Teilmenge, die Über die DurchbrUche 18 im oberen Bereich des Einlaufschenkeis 15 der bogenförmigen Verweilstrecke austritt, in den Flottenauffangraum 20 und von dort aus Über die Ablaufleitung 26 zur Saugseite der Pumpe 25, Lediglich während des Spülvorganges wird diese Flotte bei geschlossenem Ventil 27 und geöffnetem Ventil 29 Über die Ablaßleitung 28 einem Kanalsystem zugeführt. Die während des SpUlvorganges abgelassene Flotte wird durch Frischwasser ersetzt, welches Über eine Leitung 34 mit einem Frischwasserventil 35 an die Leitung 24 auf der Saugseite der Pumpe 25 angeschlossen ist. Durch diese Anordnung ist es möglich, während des SpUlprozesses dem Siphon 10 reines Frischwasser zuzuleiten und nach dem einmaligen Kontakt des Frischwassers mit dem Textilstrang 3 in der Siphonstrecke das Spülwasser mit einer hohen Schmutzkonzentration sofort abzuleiten. Obwohl der Textilstrang 3 im Bereich der Ausströmöffnung 12 des Siphons 10 aufgrund der Perforation 33 nur noch von verhältnismäßig wenig Flotte begleitet wird, was einer geordneten breiten Schlaufenbildung förderlich ist, tritt ein weiterer Teil der Flotte durch die DurchbrUche 18 im Einlaufschenkel 15 der Verweilstrecke 14 aus, um in den Flottenauffangraum 20 abzufließen. Die zum Spulen insgesamt erforderliche Wassermenge verringert sich durch diese Anordnung erheblich, wobei der SpUlvorgang auf einen Verfahrensschritt reduziert werden kann. SpUlprozesse mit den bekannten Vorrichtungen erfordern dagegen drei Verfahrensschritte mit

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jeweils einem frischen Spülwasserbad. Zusätzlich läßt sich durch die in Form eines Überlaufwehrs ausgebildete Überlaufkante 19 des Auslaufschenkels 16 der bogenförmigen Verweilstrecke 14 eine kurzzeitige Überlaufspülung bewerkstelligen, um mitgeführte Flusen abströmen zu lassen.

Der überlauf 11 des SiphonsiO ermöglicht nicht nur die Einhaltung eines definierten geodätischen Gefälles, sondern erlaubt auch die quantitativ gesteigerte Einspeisung von Flotte über die Düse 5 zur Steigerung der Flottenumwälzmenge pro Zeiteinheit, ohne den Transport des Textilstranges 3 negativ zu beeinflussen und ohne daß ein erhöhter Flottenanteil die Schlaufenbildung behindert. Bei unmittelbarer Beaufschlagung des Textilstranges 3 durch Düsenstrahlen geht dagegen eine Erhöhung der Flottenumwälzmenge pro Zeiteinheit zu Laaten einer schonenden Behandlung. Demgegenüber läßt sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung die Flottenumwälzrate ohne den vorgenannten Nachteil erhöhen, so daß auch eine schnellere Aufheizung der,Flotte und bessere Temperaturverteilung sowi· eine sicherere Temperatursteuerung möglich sind.

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e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Naßbehandlung, insbesondere zum Färben von kontinuierlich im Kreislauf geführtem strangförmigem Textilgut, bestehend aus einem verschließbaren Behälter, der in eine Fördermittel aufweisende obere Beschleunigungszone und in eine bogenförmige untere Verweilzone aufgeteilt ist, wobei als Fördermittel in der oberen Beschleunigungszone über den Bereich eines Auslaufschenkeis der unteren bogenförmigen Verweilzone eine angetriebene Walze angeordnet ist, über die der Textilstrang in gestreckter Form dem Strahlbereich einer mit Behandlungsflotte beaufschlagten Düse zugeleitet wird, die Über den Bereich eines Einlaufschenkels der unteren bogenförmigen Verweilzone als weiteres Fördermittel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Enden der Schenkel (15, 16) der bogenförmigen Verweilzone (14) und den Fördermitteln (4, 5) ein Siphon (10) so angeordnet und ausgebildet ist, daß der von der Walze (4) ablaufende Textilstrangteil in eine Einströmöffnung (9) des Siphons (10) geleitet wird, wobei der parallel zum Textilstrang(3)gerichtet· Flottenstrahl der Du*· (5) den beschleunigten Transport des Textilstrangs (3) durch den mit Behandlungsflotte gefluteten und mit einer Ausströmöffnung(12) über dem Einlaßschenkel (15) der bogenförmigen Verweilzone (14) mündenden Siphon (10) aufrechterhält.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flottenspiegel in der Einströmöffnung (9) des Siphons (10) den Flottenspiegel in der Ausströmöffnung (12) des Siphons (10) um einen bestimmten Betrag so Übersteigt, daß die Walze (4) mit ihrer Mittelachse (6) ebenso wie die Mündung(7) der Düse (5) unterhalb des Flottenspiegels in der Einströmöffnung (9) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der Walze (4), die Wandung des ausströmseitigen Endbereichs des Siphons (10) und bereichsweise die Wandung der bogenförmigen Verweilzone (14) Perforationen (22, 33) aufweisen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß die Außenseite der Wandung der bogenförmigen Verweilzone (14) und die Innenseite der Wandung des Behälters (1) einen im Querschnitt sichelförmigen Zwischenraum (21) begrenzen, an dem ein Stutzen (23) angeschlossen ist, der Über eine Leitung (24) mit der Saugseite einer die Düse (5) mit Flotte beaufschlagenden Pumpe (25) in Verbindung steht.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (15, 16) der bogenförmigen Verweilzone (14) einen Flottenauffangraum (20) begrenzen, der Über eine Ablaufleitung (26) mit der zur Saugseite der Pumpe (25) führenden Leitung (24) in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnung (9) des Siphons (10) eine in Umlaufrichtung des Textilstranges (3) in den sichelförmigen Zwischenraum (21) mündende Überlauföffnung (11) aufweist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Einlaufschenkeis (15) der bogenförmigen Verweilzone (14) überschüssig· Flotte aus der Verweilzone (14) in den Flottenauffangraum (20) leitende Durchbrüche (18) aufweist.

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