KR20120118083A

KR20120118083A - 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치 및 펠렛화 장치용 전환밸브

Info

Publication number: KR20120118083A
Application number: KR1020127026143A
Authority: KR
Inventors: 마이클 엘루; 쥐르겐 벨텔
Original assignee: 갈라 인더스트리스 인코포레이티드
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2012-10-25
Also published as: EP1970180B1; CN101119832A; DE502006006918D1; DE102005007102A1; MX2007009930A; US20130224321A1; BRPI0607752A2; JP2008529841A; US20120267818A1; EP1851023B1; US9789640B2; DE102005007102B4; KR101239497B1; WO2006087179A1; PT1851023E; EP1970180A1; DE502006002651D1; CA2595814A1; CN101119832B; ATE420753T1

Abstract

본 발명은 플라스틱을 과립화하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법에 의하면, 용융물 생성기로부터 배출되는 용융물은 몇 개의 위치를 특색으로 하는 시동밸브(1)를 거쳐 몇 개의 펠렛화 헤드로 전달되며, 이 용융물은 펠렛화 헤드에 의해 과립화된다. 본 발명은 또한 적어도 한 개의 용융물 생성기 연결부(3, 4)를 구비하는 시동밸브(1), 적어도 두 개의 과립기 연결부(5, 6), 및 용융물 생성기 연결부를 과립기 연결부들 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 게이트(14)를 포함하는 플라스틱 과립화 장치에 관한 것이다. 하나의 각 펠렛화 헤드는 적어도 두 개의 과립기 연결부에 연결되는 반면, 가변적인 용융물유동체적을 갖는 용융물 생성기는 용융물 생성기 연결부에 연결된다. 본 발명은 다른 통로 용량을 갖는 몇 개의 펠렛화 헤드를 사용하고, 이에 의해 스루풋 윈도우을 전체적으로 증대시켜서 대규모로 연속적으로 작동시킬 수 있고, 한편으로는 스루풋 용량이 낮은 펠렛화 헤드를 연결함으로써 생산된 시동재료에 대하여 불가피적인 시동공정을 단축하거나 최소화하는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치 및 펠렛화 장치용 전환밸브{AN APPARATUS FOR THE PELLETIZING OF PLASTICS OR POLYMERS AND A DIVERTER VALVE FOR A PELLETIZING APPARATUS}

본 발명은 플라스틱 및/또는 폴리머의 펠렛화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 용융물 생성기(melt generator)로부터 생기는 용융물이, 다른 작동위치를 갖는 전환밸브(diverter valve)를 통해, 용융물을 펠렛화(pelletization)시키는 복수의 펠렛화 헤드(pelletizing head)로 공급되는 펠렛화 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 전환밸브를 구비한 플라스틱 및/또는 폴리머를 펠렛화시키기 위한 펠렛화 장치에 관한 것으로서, 이 전환밸브는, 적어도 한 개의 용융물 생성기 연결부(melt generator connection), 적어도 두 개의 펠렛제조기(pelletizer) 연결부 및 상기 용융물 생성기 연결부를 상기 펠렛제조기 연결부들 중 적어도 한 개에 선택적으로 연결하기 위한 스위칭 게이트(switching gate)를 갖고, 각 펠렛화 헤드가 상기 적어도 두 개의 펠렛제조기 연결부에 연결되어 있고 가변적인 용융물유동체적(variable melt volume flow)을 갖는 용융물 생성기가 상기 용융물 생성기 연결부에 연결되는 구조로 되어 있다. 마지막으로, 본 발명은 또한 용융물 생성기 연결부, 펠렛제조기 연결부뿐만 아니라 용융물 생성기 연결부를 펠렛제조기 연결부에 연결하기 위한 용융물 통로를 갖는 펠렛화 장치용 전환밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 용융물 생성기에 펠렛제조기를 연결하는 전환밸브는 펠렛제조기(pelletizer) 장치를 시동(strat-up)하기 위해 사용된다. 이는 특히, 시동 절차가 곤란한 복잡한 제조공정(production process)뿐만 아니라 균일한 펠렛을 가능한 한 빨리 생성하여야 하는 응용분야에도 적용된다. 이러한 유형의 전환밸브는, 예를 들면, DE 102 34 228 A1; DE 38 15 897 C2 또는 EP 0 698 461 B1에 설명되어 있다. 이러한 전환밸브는, 용융물 생성기에서의 밸브의 유입개구(inlet opening)를 펠렛제조기 연결부에서의 유출개구(outlet opening)에 연결하는 용융물 통로에 있어서, 제조위치에서 용융물 생성기 연결부와 펠렛제조기 연결부와의 연결부를 상호연결하는 전환게이트(diverter gate)를 포함한다. 그런데, 이 전환게이트는 용융물 유동(melt flow)을 그 시동위치에 있어서 펠렛제조기 연결부에서 유출개구로부터 멀리 떨어진 상태로 하고 있다. 즉, 상기 전환게이트는, 용융물 생성기 연결부로 진입하는 용융물 유동이 펠렛제조기 연결부로 이동하지 않지만, 상기 밸브의 바이패스 개구(bypass opening)로 빠져나와 대체로 단순히 바닥 위로 흐르도록 그 용융물 유동을 차단하여 용융물 손실(melt loss)을 전환시키고 있다. 모든 유닛(unit)들이 소망하는 작동 파라미터(operating parameter)로 작동하고 용융물 유동이 소망의 양에 도달하도록 펠렛제조기를 시동하였다면, 전환게이트는 그 제조위치로 전환되어 전환밸브 내의 용융물 유동이 그 펠렛제조기 연결부로 흐르고나서, 그에 연결된 펠렛제조기에 의해 펠렛으로 처리된다.

제조공정의 시동 단계(start-up phase)는 본질적으로 이러한 공지의 전환밸브를 이용하여 만족스러운 방법으로 행해질 수 있다는 것이 명백하다; 그러나, 하나의 제조공정에서 두 번째의 제조공정으로 변경할 때, 예를 들면, 폴리머/충진제(filler) 혼합물을 변경할 때, 펠렛 기하학적 구조(pellet geometry)를 변경할 때, 변경된 스루풋 요구(throughput demand)를 변경할 때, 펠렛의 색상을 변경할 때, 또는 예컨대, 노즐 플레이트(nozzle plate)의 수리를 위해 예정되거나 예정되지 않은 장해가 있을 때 문제점이 발생한다. 이러한 공정의 결과로 생기는 상기 문제점은, 플랜트(plant)를 다시 시동하기 전에 밸브 내부에 용융물 통로를 포함하는 전환밸브 전체를 완전히 청소하여야 한다는 것이다. 이러한 청소를 하지 않으면, 예를 들어 착색된 펠렛으로부터 백색 펠렛으로 변경할 때 오래 지속되는 오염물이 발생할 것이다. 종래의 전환밸브는 통상 청소를 위해 분해하여야 하고, 이에 의해 제조공정이 오랫동안 중단되게 된다. 또한, 이러한 청소에 이어서, 예를 들면 전환게이트를 작동온도로 가열하기 위해 필요하게 되는 피팅시간(fitting time)을 고려하여야 한다.

두 가지 공정 사이에서의 이러한 변경에 유용한 두 개의 별개의 전환밸브를 갖는 가능성 있는 대안은 이러한 플랜트의 많은 오퍼레이터(operator)들에게 수용되지 않고 있다. 한편, 두 개를 전부 갖춘 전환밸브에 대한 비용이 부담된다. 이와 별개로, 두 개의 별개의 전환밸브를 사용할 때, 예를 들어 새로운 전환밸브를 작동온도까지 램핑업(ramping up)시키는 것으로 인하여 시간 지연도 발생된다.

또한, DE 696 21 101 T2는 적어도 1000kg/h의 성능(performance)을 갖는 대규모 제조플랜트(production plant)에서 후속하는 펠렛화 처리를 갖는 합성공정 내에서의 점도(viscosity) 변화의 가능성을 설명하고 있다. 두 개의 펠렛화 헤드는 용융물 생성기의 하류측에 연결된 밸브에 연결되어 있어, 밸브의 전환에 따라 하나의 펠렛화 헤드에 고점도 재료를 부여할 수 있고 또 다른 펠렛화 헤드에 저점도 재료를 부여할 수 있다.

그러나, 이러한 공정에서 시동 손실의 문제점은 해결되지 않는다; 그것은 오히려 각 작동점(operating point)에 도달하기까지 기존에 알려진 방법으로 바이패스 개구(bypass opening)를 통하여 아직 펠렛화할 수 없는 재료를 배출하여야 하는 경우이다. 또한, 펠렛제조장치는 DE 197 54 863 C2에 기술되어 있는데, 여기서, 두 개의 펠렛화 헤드가 1/3 밸브에 연결되어 있어, 흑색 재료를 백색 재료로, 또는 그 반대로의 색 변화시, 하나 또는 다른 펠렛화 헤드를 선택적으로 선택할 수 있다. 말하자면, 이러한 공정에서 색 변화시 색 오염을 씻어내기 위해서는, 마지막 오염물까지도 대동될 때까지 용융물 생성기에서의 색 변화 후에 장시간 동안 새로운 색을 갖는 재료를 배출하는 밸브 내에 중앙 바이패스 출구를 설치한다. 이는 시동 손실과 고가 재료의 폐기물을 줄이는 상기한 목적에 도움을 주는 것보다 더 역효과를 초래한다. 마지막으로, 펠렛화 플랜트를 위한 다통로 회전밸브(multiway rotary valve)는 DE 100 30 584로부터 알려져 있는데, 이 밸브의 도움으로 고분자 플라스틱 용융물을 분배하거나 흐르게 할 수 있다. 그러나, 시동손실의 문제에 대해서는 언급되고 있지 않다.

수중 펠렛화 플랜트(underwater pelletizing plant)의 통상적인 설계로는, 시동 손실이 생기고 그 대응하는 재료 손실은 대단히 크다. 특히, 동결(freezing)에 민감한 폴리머 또는 플라스틱, 예를 들면, 고 미결정 융점(high crystallite melting point)을 갖는 제품들의 경우, 노즐 구멍(nozzle bore) 당 10kg/h 이상의 최소 스루풋으로 개시하여 작동하는 것이 필요하다. 실제 개시 공정 후에, 뒤따르는 스루풋 증가는 대체로 문제가 없다. 그러나, 재료 손실은 수 kg에 쉽게 이르게 될 수 있는, 바닥 상의 블럭형태의 시동 생성물(start-up product)에 기인한 그 개시공정 자체로 인하여 일어난다. 이는 고가의 원료를 판매할 수 없는 형태로 변형시키기 때문에 비경제적일 뿐만 아니라, 블럭들이 비교적 큰 것으로 형성될 수 있어 고가의 공정에서 작은 입자들로 저감시켜 최종적으로 폐기하여야 하기 때문에 상응하는 제조플랜트의 오퍼레이터(operator)에게 불편감을 줄 수도 있다. 임의로 250℃ 이상의 온도를 갖고 특히 전환밸브의 바이패스 유출구를 거쳐 배출되는 이러한 핫 멜팅(hot melting) 블럭은 또한 잠재적인 안정성 위험을 갖고 있다. 바이패스 유출구를 거쳐 플라스틱 용융물을 배출하는 문제점은, 새로운 제조작업을 위해 상응하는 제조플랜트의 실제 시동시에 발생할 뿐만 아니라, 어떤 다른 이유에서건, 플랜트가 펠렛화 헤드의 스루풋 윈도우(throughput window)로부터 운전되어야 하는 경우, 특히 용융물유동체적을 각 펠렛화 헤드의 최저용량한계(lower capacity limit) 이하로 작동시켜야하는 경우에 발생한다. 여기서도 역시, 전환밸브는 때때로 바이패스 위치로 전환되어야 하므로 상응하는 재료 낭비가 발생한다.

따라서, 본 발명의 기본적인 목적은 종래기술의 불리한 점을 회피하고 유리한 방식으로 그것을 더 진전시키는 개선된 펠렛화 방법뿐만 아니라 널리 알려진 종류의 전환밸브를 제공하는데에 있다. 바람직하게는, 펠렛화의 램핑업은 가증한 한 낮은 시동 손실로 달성되어야 하며 또한 작동은 공정의 중간중단과 재시동 손실이 없이 가능한 한 연속적인 공정이 달성되어야 한다.

상기 목적은 청구항 1에 따른 방법뿐만 아니라 청구항 10에 따른 장치 및 청구항 30에 따른 전환밸브에 의한 본 발명에 따라 해결된다. 종속 청구항들의 요지는 본 발명의 바람직한 구성이다.

따라서, 본 발명은 다른 통로 용량(passage capacity)을 갖는 복수의 펠렛화 헤드를 사용하고, 중간중단없이 연속적으로 대규모 작업할 수 있고 작은 스루풋 용량을 갖는 펠렛화 헤드의 전환에 의해 회피할 수 없는 시동공정을 단축시키거나 발생하는 시동 생성물에 대하여 그 공정을 최소화할 수 있는 스루풋 윈도우를 확장하는 사상으로부터 출발한 것이다. 본 발명의 형태에 따라, 다른 스루풋 용량을 갖는 복수의 펠렛화 헤드는, 먼저 스루풋 용량이 더 작은 제1 펠렛화 헤드에 용융물을 공급하고, 다음에 용융물유동체적을 증가시키고 전환밸브를 전환시켜 이 용융물을 전환밸브에 의해 스루풋 용량이 더 큰 제2 펠렛화 헤드로 전환하는 상태로, 펠레화 공정의 시동를 위해 순차적으로 사용된다. 용융물 생성기가 펠렛화 헤드의 최저 스루풋 한계(lower throughput limit)에 도달하고 펠렛화 공정이 개시될 수 있을 때까지 시간과 이에 따른 시동 생성물의 양은 가능한 한 낮은 스루풋 용량을 갖는 하나의 펠렛화 헤드를 초기에 사용함으로써 절감된다. 그 이상의 시동 생성물은 상기 제1 펠렛화 헤드의 최저 스루풋 한계에서 펠렛화 공정의 개시 이후로부터 전혀 손실되지 않는다. 이 기간동안 시동 생성물이 전혀 손실되지 않은 채 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드 로 전환밸브를 전화시킬 수 있을 때까지 용융물유동체적은 이렇게 오래동안 양적으로 증대된다. 또한, 스루풋 윈도우는, 여러 가지의 이유 때문에 필요하게 될 수도 있는 더 큰 펠렛화 헤드의 최저 스루풋 한계 이하로 용융 성능(melting performance)의 감소시에 제1 펠렛화 헤드로 거꾸로 전환(switch back)하는 것이 가능하므로 시동 생성물이 그 안에서 일어나는 상태의 다수의 회피할 수 없는 시동 절차가 줄어들게 된다.

기술적인 장치의 점에서, 본 발명의 형태에 따라, 초기에 널리 알려진 종류의 펠렛화 장치가 용융물 생성기의 용융물유동체적에 따라 전환밸브의 스위칭 게이트의 제어를 위한 제어장치를 갖는다는 것이 제안되어 있다. 전환밸브는 상기 제어장치에 의해 작은 용융물유동체적을 갖는 더 작은 통로 용량을 갖는 펠렛화 헤드로 전환될 수 있는데, 이 전환밸브는 더 큰 용융물유동체적을 갖는 더 큰 통로 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드로 전환된다. 이 장치의 스루풋 윈도우가 확장되고 더 적은 시동공정이 필요하게 되도록 중단없이 더 큰 작동범위에 걸쳐 작업하는 것이 가능하다는 점에서, 성능의 상당한 증가는 상술한 시동공정에 관계없이 이러한 제어장치에 의해 이미 달성될 수 있다. 이와 관련하여, 제어장치는, 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드의 작동을 허용하는 용융물유동체적에 이르렀을 때 플랜트 오퍼레이터의 주위를 끌어들이는 표시(indication)를 발하도록 하고; 플랜트 오퍼레이터에 의한 상응하는 입력 후에, 전환밸브를 상술한 방식으로 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드로 전환하여 용융물 유동을 제1 펠렛화 헤드로부터 제2 펠렛화 헤드로 전환하도록 다른 자동화 정도를 일반적으로 실현할 수 있게, 예를 들면 반자동으로 구성될 수 있다. 제어장치는 또한 상응하는 용융물유동체적을 결정할 때 전환밸브를 각각 짝을 이루는 펠렛화 헤드로 자동 전환시킬 수 있을 만큼 특별히 유리한 방식으로 완전 자동화되도록 구성될 수도 있다.

본 발명을 더 개선시킴에 있어서, 제어장치는 특히, 용융물유동체적이 더 큰 수루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드의 최저용량한계 이하이지만 제1 펠렛화 헤드의 최저용량한계 이상일 때 전환밸브를, 더 작은 스루풋 용량을 갖는 제1 펠렛화 헤드로 전환시키며, 용융물유동체적이 제2 펠렛화 헤드의 최저용량한계 이상이고 더욱 더 큰 스루풋 용량을 갖는 선택적인 제3 펠렛화 헤드의 최저용량한계 이하일 때 전환밸브를 제2 펠렛화 헤드로 전환시키는 제어수단을 구비할 수 있다.

제어장치는 또한 용융물 생성기에 의해 전환밸브로 향하게 되는 유동체적을 제어하기 위한 유동체적 제어수단을 갖는다. 일반적으로, 이러한 공정에서는, 가변 유동체적을 갖는 다른 용융물 절차들을 이용할 수 있다; 예들 들면, 상응하는 스크류 압출기에 의해 용융물 유동을 생성할 수 있고 그 체적에 대하여 동시에 변화시킬 수 있다. 그러나, 선택적으로, 유동체적을 제어하기 위해 전환밸브와 용융물 생성기 사이에 기어펌프를 개재할 수도 있다. 상기 공정을 상이한 조건들에 대하여 가능한 한 가변 방식으로 적합시킬 수 있도록 하기 위해서, 제어장치는 하나의 펠렛화 헤드의 용량한계 범위 내에서 유동체적을 변화시킬 수 있도록, 바람직하게는 연속적으로 변화시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

용융물유동체적은 특히, 더 작은 스루풋 용량을 갖는 제1 펠렛화 헤드로 펠렛화하는 것에 대한 펠렛화 공정의 개시시에, 즉 전환밸브를 제2 펠렛화 헤드로 전환하기 전에 제1 펠렛화 헤드의 스루풋 용량한계 내에서 연속적으로 증대될 수 있다. 제1 펠렛화 헤드로 펠렛화가 이미 시작되고 있으므로, 플랜트가 용융물유동체적의 증대로 인하여 더 큰 제2 펠렛화 헤드를 갖는 펠렛화 공정으로 연속적으로 이동되지 않은 채, 시동 생성물은 전혀 손실되지 않는다.

전환밸브는, 바람직하게는, 용융물유동체적이 제2 펠렛화 헤드의 최저용량한계 및/또는 제1 펠렛화 헤드의 최대용량한계(upper capacity limit)까지 증대되었을 때 제2 펠렛화 헤드로만 전환된다.

일반적으로, 전환밸브는, 성공적인 개시를 위한 최소 조건들이 도달되었을 때 펠렛제조 플랜트의 시동시 시동 생성물을 바닥 또는 적합한 저장 컨테이너(storage container)로 향하게 하는 그 바이패스 위치로부터 제1 펠렛화 헤드로 전환될 수 있다. 특히, 전환밸브는, 본 발명을 더 진전시킴에 있어서 용융물 점도, 온도, 압력, 탈가스(degasssing) 상태 및/또는 요구하는 최소 유동체적의 도달에 따라 시동위치로부터 제1 펠렛화 헤드로 전환될 수 있다. 상응하는 판정수단은 기술적인 장치의 점에서 바람직하게는 상기 파라미터들을 검출하기 위한 센서들에 설치되어 있어, 제어장치가 그 상응하는 신호들에 따라 전환밸브를 전환시킬 수 있다. 상응하는 센서들 대신에, 상기 파라미터들을 추정할 수도 있다. 상기 파라미터들 이외에, 전환밸브를 제1 펠렛화 헤드로 전환하기 위해 색상, 충진재 유도(filler induction) 등의 파라미터들 또는 용융물 파라미터들 또는 펠렛제조 파라미터들을 고려할 수 있다.

마찬가지의 방식으로, 제1 펠렛화 헤드로부터 제2 펠렛화 헤드로 또는 제n 펠렛화 헤드로부터 제n+1 펠렛화 헤드로의 전환밸브의 전환은 또한 제2 또는 제n+1 펠렛화 헤드에 대해 요구되는 최소 유동체적의 도달시 뿐만 아니라, 대안적으로 또는 부가적으로 그 이상의 파라미터들에 따라 발생될 수도 있다. 특히, 전환밸브는, 예를 들면 제1 펠렛화 헤드에서의 최대로 가능한 펠렛제조 속도의 도달시에 더 이상의 상향범위(upward latitude)가 주어지지 않는 경우, 펠렛 크기, 용융물 압력, 용융물 온도, 또는 펠렛 형상, 표면 두께, 덩어리(agglomeration), 이중 과립(double grain)의 발생, 결정화 효과(crystallization effect) 등의 그 이상의 파라미터들에 따라 제1 펠렛화 헤드로부터 제2 펠렛화 헤드로 전환될 수 있으므로, 정확한 펠렛 크기가 유지될 수 있거나 다음의 펠렛제조기로의 전환에 의해 다시 도달될 수 있고, 전환밸브는 더 큰 펠렛제조 헤드로 전환될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이러한 전환은, 용융물의 압력이 상응하는 한계값 이상으로 상승할 때 실행될 수 있다. 스루풋 성능이 증대되면, 대체로 헤드 압력도 증가되는데, 이는 압력에 기초한 전단(shearing)에 기인하는 손상이 일어날 수 있기 때문에 일부 생성물에 대하여 제한될 수 있다. 그 결과로서, 용융물의 온도도 극히 두드러지게 증가될 수 있고, 이에 의해 마찬가지의 결과가 발생한다. 본 발명에서 전환은 하나의 구제책일 수도 있다. 펠렛 형상을 고려하는 경우, 예를 들면 구멍마다 유동체적의 증가로 일어나는 펠렛의 임계변형(critical deformation)을 이용할 수 있다. 더 큰 펠렛화 헤드로의 전환은 또한 제조된 물질의 감도 및 펠렛 품질의 요구에 따라 본 발명에 도움을 줄 수도 있다. 그러나, 다른 이차적인 전환의 필요성은 궁극적으로 펠렛의 과립 크기, 즉 표면 두께, 덩어리, 이중 과립, 다른 크기에 기초한 다른 결정화 효과 등과 상관되는 펠렛 크기로부터 끌어낼 수 있다.

가능한 한 소수의 펠렛화 헤드로 가능한 한 넓은, 스루풋 윈도우와 그에 따른 작동 윈도우를 달성하되, 동시에, 하나의 펠렛화 헤드로부터 다른 펠렛화 헤드로 가능한 한 문제없이 용융물 처리의 전환을 보장하기 위해, 전환밸브에 연결된 펠렛화 헤드는 상호 상보적인(complementary) 스루풋 용량범위, 바람직하게는 서로 연속적으로 접하는 스루풋 용량범위를 갖는다. 선택적으로, 용량범위는 겹칠 수도 있지만, 양쪽의 펠렛화 헤드에 의해 규정된 스루풋 용량범위가 한 개만의 펠렛화 헤드의 스루풋 용량범위보다 더 큰 수루풋 윈도우를 증가시키기 위해 전체적으로 적용할 수도 있다. 펠렛화 헤드들의 용량범위가 서로 연속적으로 접하도록 펠렛화 헤드들을 구성함으로써 각 용량범위의 최대 활용성을 달성할 수 있다. 예를 들면, PET의 펠렛화를 위해 펠렛화 장치를 구성하는 경우, 2500kg/h~4500kg/h의 스루풋 성능을 갖는 제1 펠렛화 헤드, 4500kg/h~7500kg/h의 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드 및 7500kg/h~12,500kg/h의 성능을 갖는 제3 펠렛화 헤드를 사용할 수 있다. 그러나, 용량한계가 상응하는 방식으로 서로 연속적으로 보완하는 상태에서, 다르게 선택될 수 있다는 것을 알 수 있다.

일반적으로, 다른 펠렛화 공정을 위해 펠렛화 헤드들을 구성할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라, 펠렛화 헤드들은 수중 펠렛화 헤드들을 형성할 수 있다. 대안적으로, 펠렛화 헤드들은 또한 압출(extrusion) 펠렛화 헤드들 또는 수봉식(water ring) 펠렛화 헤드들을 형성할 수 있다.

본 발명을 더 바람직하게 진전시킴에 있어서, 펠렛화 헤드들 모두는 같은 유형, 예를 들면 수중 펠렛화 헤드들로 이루어진다.

그러나, 본 발명의 대안적인 구성에 있어서, 펠렛화 헤드들은 또한 다른 펠렛화 유형을 실현할 수도 있다; 예를 들면, 더 작은 스루풋 용량을 갖는 펠렛화 헤드는 수중 펠렛화 헤드일 수 있는 반면에, 더 큰 스루풋 성능을 갖는 펠렛화 헤드는 압출 펠렛화 헤드이다.

전환밸브는, 하나의 펠렛화 헤드로부터 다음의 펠렛화 헤드로의 용융물 유동의 전환이 가능한 한 신속하고 중단없이 될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다른 공정단계들에 대해 쌍방향으로 작동가능한 전환밸브는, 제1 공정단계에 대한 전환밸브가 제1 유동경로로 작동될 수 있고 제2 공정단계에 대하여는 제2 유동경로를 거쳐 선택적으로 작동될 수 있도록 용융물에 대해 다른 유동경로들을 갖는 것이 바람직하다. 그것은 제1 또는 제2 펠렛제조기 연결부를 통하여 용융물을 선택적으로 출력할 수 있다. 각각의 다른 작동하지 않는 유동경로 또는 펠렛제조기 연결부는, 여기에 의해 발생하는 정지시간(down time)을 생략하도록 작동시에 유동경로를 거쳐 제조하기 위해 동시에 청소될 수 있다. 그러나, 작동상태에 있지 않은 유동경로 또는 펠렛제조기 연결부는, 용융물에 의해 도입된 열이 당연히 전환밸브의 비작동부(non-operated part)를 가열시키기 때문에 그 온도로 있게 된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따라, 전환밸브는 한 개만의 용융물 생성기 연결부로부터 출발하는 복수의 제조경로를 크게 실현할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시형태에 따라, 전환밸브는 제1 펠렛제조기 연결부 이외에, 제1 펠렛제조기 연결부와 같은 용융물 생성기 연결부에 연결될 수 있는 제2 펠렛제조기 연결부를 갖는다. 용융물 유동이 제1 펠렛제조기 연결부 또는 제2 펠렛제조기 연결부를 선택적으로 거쳐 배출될 수 있도록 하기 위해, 전환밸브는 제1 제조위치에서 용융물 생성기 연결부를 제1 펠렛제조기 연결부에 연결하고 제2 제조위치에서 상기 용융물 생성기 연결부를 제2 펠렛제조기 연결부에 연결하는 스위칭 게이트(switching gate)를 갖는다.

본 발명에 의해 폴리머 용융물은 펠렛제조기 연결부들에 설치된 두 개의 노즐 기하학적 구조 중 하나로 신속하게 전환될 수 있다. 각 다른 노즐 기하학적 구조는 소위 대기상태(stand-by)로 있고 사용되지 않는다. 두 개의 가능한 제조장치들 사이의 전환은 스위칭 게이트의 작동에 의해 순식간에 실행될 수 있다.

본 발명을 더 진전시킴에 있어서, 두 개의 펠렛제조기 연결부 중 하나에 용융물 생성기 연결부를 선택적으로 연결하는 용융물 통로에는 전환게이트가 설치되는데, 상기 전환게이트는 그 제조위치에서 용융물 통로를 각 펠렛제조기 연결부까지 전환하는 반면에, 그 시동위치에서는 용융물 유동을 전환하여 바이패스 개구에 전달한다.

제조방향들 사이의 전환을 위한 상기한 스위칭 게이트와 시동 처리를 위한 전환게이트는 일반적으로 서로 독립되게 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명을 더 진전시킴에 있어서, 이들 게이트은 서로 결합되고, 특히 공통 밸브 몸체에 의해 형성되며 공통 밸브 액츄에이터에 의해 작동할 수 있다.

본 발명을 더 진전시킴에 있어서, 전환밸브는 또한 제1 및 제2 펠렛제조기 연결부 이외에,용융물 통로에 연결될 수 있는 제3 또는 또 다른 펠렛제조기 연결부를 가질 수도 있다. 이와 관련하여, 스위칭 게이트는, 제3 제조위치에서 제3 펠렛제조기 연결부를 용융물 생성기 연결부에 연결하도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 전환밸브는 두 개 이상의 제조방향 사이에서 더 전환할 수 있다.

본 발명의 형태에 따라, 전환밸브는 제1 제조경로와 완전히 별개로 이루어진 제2 제조경로를 갖는다. 제1 용융물 생성기 연결부, 제1 펠렛제조기 연결부 및 상기 제1 용융물 생성기 연결부와 펠렛제조기 연결부의 연결을 위한 제1 용융물 통로 이외에, 본 실시형태에 따라 밸브는 제2 용융물 통로에 의해 서로 연결될 수 있는 제2 용융물 생성기 연결부뿐만 아니라 제2 펠렛제조기 연결부를 갖는다. 이러한 선택사항에 있어서, 제1 제조공정으로부터 제2 제조공정까지의 변화는, 초기에 사용된 용융물 연결부와 펠렛제조기 연결부가 제2 용융물 연결부와 펠렛제조기 연결부를 갖는 전환밸브와 신속차단 커플링(quick-closing coupling)에 의해 해제되며 상응하는 신속 커플링이 최소의 기계역학적 변환과 전환밸브 자체의 상응하는 회전 후에 펠렛제조기와 용융물 생성기 사이에 다시 설치된다는 점에서 특별히 신속히 발생할 수 있는 것이 바람직하다. 제2 용융물 통로는 한편으로는, 청소상태에 있고, 다른 한편으로는, 이전의 제조공정에 의해 이미 예열되어 있으므로, 새로운 제조공정을 신속하게 개시할 수 있다.

이와 관련하여, 상기 제1 용융물 통로와 상기 제2 용융물 통로에는, 전환게이트가 설치되어 있어 제조위치에서 각 용융물 통로를 통하여 전환하므로, 용융물 유동이 각 용융물 생성기 연결부의 유입개구로부터 대응하는 펠렛제조기 연결부의 출구개구까지 흘러 시동위치에서 용융물 유동을 전환, 즉 각 펠렛제조기 연결부를 차단하여 그 용융물 유동을 바이패스 개구로 향하게 할 수 있고, 이에 따라 새로운 제조공정을 위해 기존에 알려진 방식으로 시동 절차가 일어날 수 있다.

이와 관련하여, 제1 용융물 통로의 전환게이트와 제2 용융물 통로의 전환게이트는 바람직하게는 공통 밸브부재 내에서 실현되어 공통 밸브 액츄에이터에 의해 작동될 수 있다. 본 발명에 의해 시동위치로부터 양쪽의 제조경로의 제조위치로의 전환을 위해 컨트롤 미미크리(control mimicry)만이 요구된다. 이러한 해결책이 그 비용 효율성에 의해 특징 지워지도록 두 개의 별개의 전환밸브의 사용에 대하여 밸브 액츄에이터, 제어전자회로 등의 상응하는 부품들을 생략할 수 있다.

제1 용융물 통로와 제2 용융물 통로 양쪽을 위한 연결통로(switch-through passages) 및 대응하는 바이패스 통로는 각각의 경우에서 제1 용융물 통로와 제2 용융물 통로의 용융물 유동을 바이패스 개구로 전환하기 위한 밸브부재 내에 설치되어 있다.

밸브부재에 의해 형성된 전환게이트들은, 바람직하게는 동시에 그 제조위치에 있고 동시에 그 시동위치에 있도록 구성되어 있다. 전환밸브의 양쪽의 생산경로가 동시에 사용되는 경우, 이에 의해 대응하는 제조공정들이 동시에 시동될 수 있다. 전환밸브의 두 개의 생산경로 중 하나만이 사용되면, 사용되지 않은 생산경로는 관통방식(throughgoing manner)으로 개방되어 다른 생산경로가 사용되는 동안에 완전하게 청소될 수 있다.

도 1은 대응하는 입구개구들을 갖는 두 개의 용융물 생성기 연결부와 대응하는 출구개구들을 갖는 두 개의 펠렛제조기 연결부를 구비하는 전환밸브의 전체 사시도.
도 2는 도 1의 전환밸브의 측면도로서, 용융물 생성기 연결부들 중 하나의 평면도를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 전환밸브의 측면도로서, 펠렛제조기 연결부들 중 하나의 평면도를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 C-C선을 따른 도면.
도 5는 도 2의 D-D선을 따른 도면.
도 6은 도 2의 B-B선을 따른 도면.
도 7은 도 3의 A-A선을 따른 도면.
도 8 내지 도 13은 도 2 내지 도 7에 대응하는 도 1의 전환밸브의 측면도와 단면도로서, 도 8 내지 도 13의 전환밸브가 그 전환게이트에 따라 제조위치에 도시되어 있지 않지만, 용융물이 펠렛제조기 연결부들로 향하여 있지 않고 바닥으로 향하여 있는 바이패스 위치 또는 시동위치에 도시되어 있는 상태를 도시한 도면.
도 14는 두 개의 펠렛제조기 연결부를 갖지만 한 개의 용융물 생성기 연결부만을 갖는 전환밸브의 측면도로서, 두 개의 펠렛제조기 연결부들 중 하나의 평면도를 도시한 도면.
도 15는 도 14의 A-A선을 따른 도면으로서, 용융물 생성기 연결부가 두 개의 펠렛제조기 연결부의 어느 쪽에도 연결되어 있지만 바이패스 개구에 연결되어 있는 그 바이패스 위치에서의 밸브의 스위칭 게이트와 전환게이트를 도시한 도면.
도 16은 도 15와 유사한 도 14의 전환밸브의 도면으로서, 스위칭 게이트와 전환게이트가 용융물 생성기 연결부를 제1 펠렛제조기 연결부에 연결하는 제1 제조위치에 도시되어 있는 상태를 나타낸 도면.
도 17은 도 15 및 도 16과 유사한 도 14의 전환밸브의 도면으로서, 스위칭 게이트와 전환게이트가 용융물 생성기연결부를 제2 펠렛제조기 연결부와 연통시키는 제2 제조위치에 도시되어 있는 상태를 나타낸 도면.
도 18은 도 14 내지 도 17에 따른 전환밸브를 갖는 수중 펠렛화 장치의 개략도로서, 스루풋 용량이 다른 두 개의 펠렛화 헤드를 연결한 상태를 도시한 도면.
도 19는 도 18의 펠렛제조장치의 전환밸브의 선택적인 확대도로서, 밸브의 시동위치가 a)도에 도시되어 있고 전환밸브의 두 개의 제조위치 중 하나가 b)도에 도시되어 있는 상태를 나타낸 도면.
도 20은 이전의 도면들로부터의 전환밸브에 의해 설정가능한 용융물 유동과 펠렛화 용량의 개략도.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전환밸브의 개략도로서, 전환밸브의 유입구로 들어가는 용융물이 세 개의 펠렛화 헤드 중 하나 또는 바이패스 라인으로 선택적으로 향해질 수 있도록 각각 스루풋 용량이 다른 세 개의 펠렛화 헤드를 연결한 상태를 도시한 도면.

본 발명에 대하여는 다음의 바람직한 실시형태와 관련된 도면들을 참조하여 상세히 설명할 것이다.

도 1에 도시된 전환밸브(1)는 밸브 하우징(2)을 구비하는데, 이 밸브 하우징(2)의 외측에는, 제1 용융물 생성기 연결부(3) 및 제2 용융물 생성기 연결부(4)뿐만 아니라 제1 펠렛제조기 연결부(5) 및 제2 펠렛제조기 연결부(6)가 설치되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 연결부(3~6)는 밸브 하우징(4)의 주변에 분산되어 있고 각각의 대향하여 배치된 측면상에 배열되어 있다. 제1 용융물 생성기(3)는 제1 펠렛제조기 연결부(5)에 대향하여 배치되어 있는 반면에, 제2 용융물 생겅기(4)는 제2 펠렛제조기 연결부(6)에 대향하여 배치되어 있다.

상기 용융물 생성기 연결부와 펠렛제조기 연결부는 서로 유체적으로 연통되게 될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 제1 용융물 통로(7)(도 1 및 도 5 참조)가 제1 용융물 생성기 연결부(3)와 제1 펠렛제조기 연결부(5)를 연결할 수 있는 밸브 하우징(2)의 내부에 마련되며, 제2 용융물 통로(8)(도 4 및 도 6 참조)가 제2 용융물 생성기 연결부(4)와 제2 펠렛제조기 연결부(6)를 연결할 수 있도록 마련되어 있다. 상기 용융물 통로(7, 8)는 두 개의 용융물 생성기 연결부(3, 4)에 있는 대응하는 유입개구(10, 11)와, 펠렛제조기 연결부(5, 6)에 있는 대응하는 유출개구(12, 13)와 연결되어 연통되어 있다. 각 대응하는 제1 용융물 생성기 연결부(3)와 펠렛제조기 연결부(5) 또는 제2 용융물 연결부(4)와 펠렛제조기 연결부(6)를 갖는 두 개의 용융물 통로(7, 8)는 상호 독립적으로 별개로 작동가능한 제조 방향을 형성한다. 하나의 용융물 통로를 통과하는 용융물의 유동경로(flow path)는 제2 용융물 통로를 통과하는 유동경로와 전혀 겹치지 않는다. 두 개의 용융물 통로는, 설명하는 바와 같이 양쪽의 용융물 통로에 대하여 공통의 전환밸브가 설치되는 한 서로에만 연결된다. 도 1, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 용융물 통로(7)에 의해 함께 연결되는, 짝을 이루는 제1 용융물 생성기 연결부(3)와 펠렛제조기 연결부(5)는 마찬가지로 짝을 이루는 제2 용융물 생성기 연결부(4)와 펠렛제조기 연결부(6) 및 대응하는 제2 용융물 통로(8)에 대하여 수직으로 어긋나있다. 제1 용융물 생성기 연결부(3)와 펠렛제조기 연결부(5) 사이의 제1 용융물 통로(7)는 제2 용융물 생성기 연결부(4)와 펠렛제조기 연결부(6) 사이의 제2 용융물 통로(8) 위로, 그리고 이 제2 용융물 생성기 연결부(4)와 펠렛제조기 연결부(6) 너머로 뻗어있다. 본 발명에서는 다른 배열들도 가능하고, 예를 들면 네 개의 연결부(3~6)를 일반적으로 같은 수직 레벨(level)로 배열할 수 있고, 용융물 통로들이 예컨대, 아치형 태의 연장(arcuate extension)으로 서로를 넘어서 연장될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러나, 도면들에 도시된 실시형태들은 용융물 통로(7, 8)의 직선 길이(straight extent)에 근거하여 그 실시형태들의 간단한 제조능력(manufacturing capability)에 의해 특징 지워진다.

밸브 하우징 또는 밸브 몸체(2)의 내부에는, 전환게이트(diverter gate)(14)가 설치되어 있는데, 이는 두 개의 용융물 통로(7, 8)와 연결되어 있고 용융물 통로(7, 8)의 각각의 용융물 유동을 시동공정(start-up process)을 위한 바이패스 개구로 전환시킬 수 있다. 도시한 실시형태에서의 전환게이트(14)는 도시한 실시형태에서 수직으로 뻗는 밸브 구멍 내에 길이방향으로 변위가능하게 수용되며 용융물 통로(7, 8)의 세로축에 대하여 가로방향으로 뻗는 실질적으로 원통형의 밸브 게이트(15)를 포함한다. 상기 밸브 게이트(15)가 또한 선택적으로 세로방향의 축변위(axial longitudinal displacement)에 의해서가 아니라 그 세로축 주위로의 회전에 의해서 작동되지 않는 로터리 슬라이드(rotary slide)로서 구성될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 밸브 게이트(15)는 밸브 하우징(2)의 상부측 상에 배치되는 밸브 액츄에이터(valve actuator)(16)에 의해 작동되며 전자제어유닛(electronic control unit)(17)에 의해 제어된다. 밸브 액츄에이터(16)는 상이한 작동원리들을 실현할 수 있는데, 예를 들면, 전자기적으로 또는 수압적으로 또는 공기역학적으로 작용할 수 있다. 그것은 그 제조위치와 그 시동위치 혹은 바이패스 위치 사이에서 밸브 게이트(15)의 조절을 가져온다.

밸브 게이트(15)의 도 5 내지 도 7에 도시된 제조위치에 있어서, 그 위치는 두 개의 용융물 통로(7, 8)를 통하여 전환되며, 즉 용융물 생성기 연결부(3, 4)에 있는 각 유입개구(10, 11)에 들어가는 용융물 유동이 밸브 게이트(15)를 지나 용융물 통로(7, 9)를 통하여 펠렛제조기 연결부(5, 6)의 대응하는 유출개구(12, 13)로 향하게 된다. 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 용융물 통로(7, 8) 각각은, 밸브 게이트(15)가 삽입되는 밸브 구멍 위에 개방되어 있다. 두 개의 제조 통로(production passage)(18, 19)가 밸브 게이트(15)에 마련되어 용융물 통로(7, 8), 즉 도 5 내지 도 7에 도시된 밸브 게이트(16)의 위치로 이어져 있다.

밸브 게이트(15)가 밸브 액츄에이터(16)의 도움으로 5 내지 도 7에 도시된 제조위치로부터 도 8 내지 도 13에 도시된 시동위치로 이동되면, 밸브 게이트(15)는 용융물 생성기 연결부(3, 4)에 있는 유입개구(10, 11)와 펠렛제조기 연결부(5, 6)에 있는 유출개구(12, 13)와의 연통을 차단한다. 밸브 게이트(15)는 유입개구(10) 및/또는 유출개구(11)로 들어가는 용융물 유동을 바이패스 개구로 전환하여 용융물 유동이 시동시 바닥으로 향하게 된다. 이러한 목적을 위해, 밸브 게이트(15)는 용융물 통로(7, 8)와 유체적으로 연통하고, 더 상세하게는 도 9에 도시된 밸브 게이트(15)의 시동위치에 있는 유입개구(10, 11)로부터 시작되는 그 단면들과 유체적으로 연통하고 거기에서부터 나오는 용융물 유동을 포착하는 바이패스 통로(20, 21)를 갖는다. 그 타단부에서는, 두 개의 바이패스 통로(20, 21)는 밸브 게이트(15)의 단면(end face)의 바이패스 유출개구들 내에 개방되어 있는데, 그 하부 단면은 밸브 하우징(2)의 외측면과 연통하여 있다.

특히, 두 가지 사용 가능성은 도 1 내지 도 13에 도시된 전환밸브(1)를 위해 제공된다. 한편, 전환밸브(1)는 각 경우에 있어서 때 맞추어 규정된 시점에서 용융물 생성기 연결부(3, 4) 중 하나만, 그리고 펠렛제조기 연결부(5, 6) 중 하나만으로 사용될 수 있다. 즉, 두 개의 제조방향 중 하나만이 사용되는 반면에, 다른 제조방향, 즉 다른 쌍의 용융물 생성기와 펠렛제조기 연결부가 사용되지 않는 상태로 있고 소위, 대기상태로 있게 된다. 상대적으로 시동중의 제조공정이 중단되어 새로운 제조공정이 시작되면, 전환밸브는 신속차단커플링(quick-closing coupling)들에 의해 각 용융물 생성기와 펠렛제조기로부터 해제된다. 이전에 사용되지 않은 용융물 생성기 연결부와 펠렛제조기 연결부를 이용하여 제조공정을 개시하도록, 밸브를 90°회전시킨 후에 용융물 생성기와 펠렛제조기에 설치한다. 이러한 새로운 제조공정은, 시동 진행 중에 용융물이 바닥으로 떨어지도록 전환게이트(14)를 도 8 내지 도 13에 따라 그 시동위치로 이동한다는 점에서 본질적으로 공지의 방식으로 개시될 수 있다. 일단 플랜트가 시동되었다면, 전환게이트(14)는 도 2 내지 도 7에 따라 그 제조위치로 이동되어 전환게이트를 지나 펠렛제조기로부터 그 연결된 펠렛제조기로 새로운 용융물 유동을 안내한다. 이에 의해 전환시간(changeover time)은 최소화된다. 특히, 전환밸브의 청소를 위한 시간이 절감된다. 사용되지 않은 제조통로를 갖는 밸브를 연결하고 새로운 제조공정이 이미 시동한 후에 이전에 사용된 제조통로를 청소할 수 있다. 또한, 전환밸브가 이전에 중단된 제조공정으로부터 여전히 가열되고 있으므로 적어도 작동온도에 있다는 점에서 유리한 면이 있다.

한편, 상술한 전환밸브(1)는 또한 양쪽의 제조통로를 동시에 사용하여, 즉 양쪽의 용융물 생성기 연결부(3, 4)를 하나 이상의 용융물 생성기에 연결하고 마찬가지로 두 개의 펠렛제조기(5, 6) 연결부를 두 개의 펠레조기기에 동시에 연결하는 선택사항(option)을 제공한다.

앞서 설명한 전환게이트(14)의 구성은, 이와 같은 공정에서 초기에 양쪽의 제조통로를 시동위치, 즉 양쪽의 공정이 시동될 수 있는 위치로 전환시키는 것을 확실하게 한다. 양쪽의 공정의 시동이 완료되자마자, 전환게이트(14)를 전환시켜 양쪽의 제조공정을 개시할 수 있다.

제조공정들이 연속적으로 혹은 동시에 작동되는지에 관계없이, 전환게이트(1)는 동일하거나 완전히 다른 두 가지 제조공정을 작동하는 기회를 제공한다는 점에서 유리한 면이 있다. 예를 들면, 압출 펠렛화 방식 또는 수중(underwater) 펠렛화 방식 등의 각각의 경우에서 동일한 펠렛화 공정은 제1 용융물 생성기 연결부(3)와 펠렛제조기 연결부(5)에 의해, 그리고 제2 용융물 생성기 연결부(4)와 펠렛제조기 연결부(6)에 의해 작동될 수 있지만, 상이한 펠렛화 공정, 즉, 하나는 압출성형 처리 다른 하나는 수중 펠렛화 처리가 작동될 수 있다. 이 점에서, 동일한 단면 기하형상(section geometry)과 동일한 구멍 개수, 동일한 단면 기하형상과 상이한 구멍 개수, 상이한 단면 기하형상과 동일한 구멍 개수이든 또는 양쪽 모두 상이한 단면 기하형상과 상이한 구멍 개수이든 어느 한 쪽을 가질 수 있거나, 혹은 상이한 구성 크기(constructional size)에서의 이러한 가능한 조합들 중 하나를 실현할 수 있는 노즐 플레이트(nozzle plate)가 사용될 수 있다.

도 14 내지 도 17에 따른 전환밸브(1)의 제2 실시형태는, 전환밸브가 두 개의 용융물 생성기 연결부 대신에, 제1 펠렛제조기 연결부(5) 또는 제2 펠렛제조기 연결부(6)에 선택적으로 연결될 수 있거나 혹은 밸브의 시동위치에서 바이패스 개구에 연결될 수 있는 한 개의 용융물 생성기 연결부(3)만을 갖는다는 점에서 앞서 설명한 제1 실시형태와 실질적으로 다르다. 도 14 내지 도 17에 따른 전환밸브(1)가 앞서 설명한 실시형태와 일치하는 경우, 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조숫자를부여하고 앞서 설명한 내용을 참조한다.

도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 용융물 생성기 연결부(3)와 두 개의 펠렛제조기 연결부(5, 6)는 동일한 높이로 배열되고(도 14 참조), 각각의 경우에 있어서 유입개구(10) 또는 유출개구(12, 13)로부터 안쪽으로 방사상으로 뻗는 하나의 각 용융물 통로(7, 7a, 7b)와 연통하여 있으며 세 개 모두가 밸브 게이트(15)를 수용하는 밸브 구멍 내에 개방되어 있다. 전환게이트(14)의 밸브 게이트(15)는 앞서 설명한 방식으로 축방향으로 조절할 수 있다. 그것은 두 개의 생산통로(18, 19)를 포함한다(도 16 및 도 17 참조). 도 16에 도시하는 바와 같이, 밸브 게이트(15)의 제1 제조위치에서, 전환게이트(14)는 용융물 생성기 연결부(3)의 유입개구(10)를 제1 펠렛제조기 연결부(5)의 유출개구(12)로 전환시킨다. 유입개구(10)를 거쳐 들어가는 용융물 유동이 제1 펠렛제조기 연결부(5)에 설치된 펠렛제조기로 이동하도록, 제1 생산통로(18)는 용융물 생성기 연결부(3)로부터 생기는 용융물 통로(7)를 제1 펠렛제조기 연결부(5)와 연통하여 있는 용융물 통로의 부분(7a)까지 연장한다.

도 17에 도시하는 바와 같이, 밸브 게이트(15)가 그 제2 제조위치로 이동하면, 전환게이트(14)는 제1 용융물 생성기 연결부(3)를 제2 펠렛제조기 연결부(6)로 전환시킨다. 유입개구(10)를 거쳐 들어가는 용융물 유동이 제1 펠렛제조기 연결부(5)에 설치된 펠렛제조기로 이동하도록, 밸브 게이트(15) 내의 제2 생산통로(19)는 유입개구(10)로부터 생기는 용융물 통로(7)를 제2 펠렛제조기 연결부(6)와 연통하여 있는 용융물 통로의 부분(7b)까지 연장한다.

또한, 밸브 게이트(15)는 도 15에 도시하는 바와 같이, 시동위치 또는 바이패스 위치로 이동될 수 있다. 이 위치에서, 밸브 게이트(15)는 양쪽의 펠렛제조기 연결부(5, 6)를 차단하고 밸브 게이트(15)에 형성된 바이패스 통로(20)를 경유하여 유입개구(10)를 거쳐 들어가는 용융물 유동을 밸브 게이트(15)의 하단부의 단면에 형성되는 바이패스 개구로 향하게 한다. 용융물은 플랜트 시동시에 상기 바이패스 개구를 거쳐 앞서 설명한 방식으로 바닥으로 향해질 수 있다.

따라서, 전환밸브(1)의 상기 제2 실시형태에서, 각각의 경우에 있어서 두 개의 유출개구(12, 13)의 하나만이 때맞춰 규정된 시간에서 공통 입구를 거쳐 작용된다. 유입개구(10)를 거쳐 들어가는 폴리머 용융물은 펠렛제조기 연결부들 중 하나로 전환되지만, 나머지 연결부는 대기상태로 있고 따라서 사용되지 않는다. 그 전환은 전환게이트(14)의 작동에 의해 순식간에 발생될 수 있다.

간단한 공정에서는, 전환게이트(14)는 또한 그 두 개의 제조위치만을 가질 수 있고 바이패스 위치와 그 대응하는 바이패스 통로(20)를 생략할 수 있다. 이러한 공정에서, 소위 시동 생성물은 소형의 펠렛제조기에 대한 펠렛으로 재형상화될 수 있고, 이에 의해 대체로 큰 시동위치를 완전히 생략할 수 있다.

특히, 가능한 한 소형이고 극히 제한된 공간 내에 있는 유닛(unit)들에 의해 복합플랜트(complex plant)를 운전하여야 하는 경우에 작동 전환밸브(1)의 제2 실시형태를 이용할 수 있다. 그 운전 중에 전환 가능성은 매우 넓은 범위까지의 운전 중단을 회피하거나 두 개의 펠렛화 헤드의 정교한 선택에 의해 하나의 제조기계(production machine)에 대하여 매우 넓은 스루풋 처리를 실현하게 할 수 있다.

두 개의 펠렛제조기(5, 6)를 거쳐 상기 전환게이트(1)의 실시형태에서는 동일한 두 가지의 펠렛화 공정, 즉, 예를 들면 양쪽의 펠렛제조기 연결부(5, 6)에서의 압출 펠렛화 공정 또는 수중 펠렛화 공정을 작동시킬 수도 있다. 그러나, 다른 펠렛화 공정, 예를 들어 하나의 펠렛제조기 연결부에서의 압출 펠렛화 공정과 다른 하나의 펠렛제조기 연결부에서의 수중 펠렛화 공정을 작동시킬 수 도 있다. 어떤 경우에서도, 동일한 단면 기하형상과 구멍 개수, 다른 구멍 개수를 갖는 동일한 단면 기하형상, 동일한 구멍 개수 또는 다른 구멍 개수를 갖는 다른 단면 기하형상을 갖는 두 개의 펠렛제조기(5, 6)에서 노즐 플레이를 사용할 수 있다. 이러한 각 가능성에 따라 다른 구성의 크기의 노즐 플레이트도 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.

흥미로운 사용 가능성은 특히 두 개의 펠렛제조기 연결부(5, 6)에서 다른 펠렛제조기 구성의 크기를 사용할 때 일어난다. 그래서, 예를 들어 다른 노즐 플레이트들에 의해 어떤 기계로 달성할 수 있는 유동체적창(volume flow window)을 상당히 증대시킬 수 있다. 또한 시동공정마다의 손실량이 상당히 절감될 수 있고, 이에 의해 한편으로는, 다음에 처분되거나 처리되어야 할 더 적은 재료 손실량이 전면적으로 일어나고, 다른 한편으로는, 더 빠른 개시가 달성되는데, 이는 전체적으로 작업인원과 취급성이 적다는 것을 의미한다.

도 14 내지 도 17에 따른 상술한 전환밸브(1)는, 스루풋 용량이 다른 펠렛화 헤드(24)(25)가 두 개의 펠렛제조기 연결부(5, 6)에 유리하게 연결되는 상태에서 도 18에 도시된 바와 같이 수중장치(underwater apparatus)(23)에 특히 유리한 방식으로 사용된다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 압출기(26) 및/또는 기어펌프(27)를 거쳐 수평으로 공급된 용융물은, 전환밸브(1)를 거쳐 두 개의 펠렛화 헤드 중 하나(24 또는 25)의 노즐 플레이트(28)의 방사상으로 배열된 구멍들을 압착된다. 가닥(strand)들은 완전히 범람한 커팅 챔버(flooded cutting chamber) 내의 상기 노즐 플레이트(28)로부터의 배출시에 펠렛으로 직접 절단되어 수류(水流)(29)에 의해 멀리 운송되는데, 여기서 용융물은 공정수(工程水, process water)에 대한 높은 온도차로 인하여 갑작이 응고화되므로 수중 펠렛화를 위한 펠렛 특성의 구(球)형상은 점도에 따라 일어난다. 도 18에 예시한 바와 같이, 각 펠렛화 헤드(24)(25)의 커팅챔버에 존재하는 펠렛/물 혼합물은 원심건조기(centrifugal drier)(32)의 상류측에 위치되는 응집체 수집기(agglomerate collector)(31)에 운송라인(30)에 의해 공급된다.

플랜트가 시동되면, 먼저 도 19a에 도시된 바와 같이, 용융물 유동이 바닥으로 전환되도록 그 바이패스 위치로 이동된다. 용융물 유동체적은, 더 작은 스루풋을 갖는 제1 펠렛화 헤드(24)의 최저용량한계(lower capacity limit)가 도달될 때까지 압출기(26) 및/또는 기어펌프(28)의 상응하는 제어에 의해 중앙제어장치(33)에 의해 연속적으로 증대된다. 이미 설명한 바와 같이, 동결하는데 민감한 폴리머, 예를 들어 고결정성 융점을 갖는 생성물에 대하여는, 예를 들어, 노즐구멍 당 10kg/h 이상의 최소 스루풋으로 개시하여 작동하는 것이 특히 필요하다. 또한, 전환밸브(1)를 포함하여 장치 구성부품들을 재료 의존성을 가질 수 있는 소정의 최소온도로 끌어올리는 것이 필요하다.

소위 제1 펠렛화 헤드(24)의 최저용량한계가 도달되었거나, 그리고 플랜트의 작동 파라미터 특성 또는 재료의 특성이 도달되자마자, 제어장치(33)는, 용융물이 제1 펠렛화 헤드(24)로 향하게 되는 제1 제조위치로 밸브 게이트(15)를 이동시킬 수 있을 정도로 전환밸브(1)를 제어한다. 도 20은 화살표 A에 의해 제1 펠렛화 헤드(24)상으로의 이러한 작은 용융물유동체적을 예시한 것이다.

제1 펠렛화 헤드(24)를 통한 펠렛화가 개시되지마자, 용융물유동체적은, 제1 펠렛화 헤드(24)의 최저용량한계 이상인 제2 펠렛화 헤드(25)의 최저용량한계가 도달되고 대략 상기 제1 펠렛화 페드(24)의 최대용량한계의 범위 내에서 유리할 때까지 더 증대된다. 소위 두 개의 펠렛화 헤드(24)(25)의 용량범위는, 바람직하게는, 서로 연속적으로 접하거나 약간의 중첩부분이 제공될 수 있다. 일단 용융물유동체적이 제2 펠렛화 헤드(25)의 상기 최저용량한계까지 상승되면, 제어장치(33)는, 제1 펠렛화 헤드(24)로부터 제2 펠렛화 헤드(25)로 순식간에 유동체적을 전환시키도록 그 제2 제조위치측으로 밸브 게이트(15)를 제어한다.

제1의 작은 펠렛화 헤드(24)를 통하여 펠렛화 공정의 중재로 제2의 큰 펠렛화 헤드(25)의 펠렛화 공정의 개시에 의해 시동 손실을 회피할 수 있고 효율성의 실질적인 증가를 달성시킬 수 있다.

경제적인 이점은 다음의 실시예들에 의해 예시되어야 한다.

실시예 1:

PP 화합물의 펠렛화는 예를 들어 노즐 플레이트에 150개 구멍을 갖고 10kg/h 의 추정 유동체적창과 35kg/h 까지의 구멍을 갖는 이중 스크류 압출기로부터 시작하고 구멍은 통상적으로 1,500kg/h와 5,250kg/h 사이에서 처리한다. 이러한 공정에서, 펠렛제조기의 절단속도는 3.5의 계수(factor)에 의해 필연적으로 피드백하여 반복적으로 수행되며; 이 공정은 소정의 블레이드 콤비네이션(blade combination)에 있어서 1,500kg/h과 1,030 l/min에서 시작하여 5,250kg/h에 대해 3,600 l/min까지 선형방식으로 블레이드 속도를 증가시킨다. 다음에, 이러한 방법으로 생성된 펠렛들은 각각 동일한 무게를 갖는다. 만일 제2 펠렛화 헤드가 예를 들어, 45개 구멍을 갖고 결과적으로 450-1,575kg/h 범위의 용량을 갖는 이러한 소정의 기계에 설치되었다면, 생산창(production window)은 대략 계수 12까지 증가한다. 그래서 동일한 기계는 고품질의 펠렛의 450-5,250kg/h로부터 생성할 수 있었다.

최악의 경우를 고려할 때(최소 요구의 스루풋으로 실제 개시까지 대략 3분의 시동 요구조건), 이는 상기 경우를 의미한다:

표준 전환밸브에 대하여:

3분×1,500kg/h = 시동공정 마다 75kg 재료 손실

양방향성 전환밸브에 대하여, 이는 다음을 의미한다:

3분×450kg/h = 시동공정 마다 22.5kg 재료 손실

또한, 1,500kg을 제조하기 위해 3분간을 요구하는 같은 생산기계가 실질적으로 더 빨리 450kg/h에 도달한다는 사실이 있다. 이는 시동 시간을 1/3로 줄일 수 있으며, 합계로 다음을 의미한다:

54초×450kg/h = 시동공정 마다 6.75kg 재료 손실

이 실시예에서 입증한 바와 같이, 본 발명의 상기 선택사항(option)은 계수 11.11에 의해 시동공정 마다 손실량의 감소를 밝히고 있다. 생산시설에 대하여, 이는, 한편으로, 다음에 처분되거나 처리되어야 할 더 적은 재료 손실량이 일어나고, 다른 한편으로, 전체적으로 작업인원과 취급성이 적은 더 빠른 개시가 허용된다는 것을 의미한다(플라스틱은 전환밸브로부터 저면 또는 바닥으로 배출시에 흡수되어 냉각되는데, 이는 당연히 작동비용에 직접적인 영향을 끼친다).

1.20/kg의 원료가격과 1일 마다 한 번만 제품변경을 하면, 이는 1일 마다 ?81.90을 절감할 수 있다는 것을 의미하는데; 이는 ?29,839.50 p.a.의 잠재적인 연간 절감액이다.

실시예 2:

PET의 펠렛화는 예를 들어, 노즐 플레이트에 250개 구멍을 갖고 30kg/h 의 추정 유동체적창과 50kg/h 까지의 구멍을 갖는 반응기(reactor)로부터 시작하고 구멍은 통상적으로 7,500 kg/h와 12,500kg/h 사이에서 처리한다. 이러한 공정에서, 펠렛제조기의 절단속도는 1.67의 계수에 의해 필연적으로 피드백하여 반복적으로 수행되며; 이 공정은 소정의 블레이드 콤비네이션의에 있어서 7,500kg/h과 1,796 l/min에서 시작하여 12,500kg/h에 대해 3,000 l/min까지 선형방식으로 블레이드 속도를 증가시킨다. 다음에, 이러한 방법으로 생성된 펠렛들은 각각 동일한 무게를 갖는다. 만일 제2 펠렛화 헤드가 예를 들어, 150개 구멍을 갖고 결과적으로 450-7,500kg/h 범위의 용량을 갖는 이러한 소정의 기계에 설치되었다면, 생산창(production window)은 대략 계수 2.78까지 증가한다. 그래서 동일한 기계는 고품질의 펠렛의 4,500-12,500kg/h로부터 생성할 수 있었다.

최악의 경우를 고려할 때(최소 요구의 스루풋으로 실제 개시까지 대략 2분의 시동 요구조건), 이는 상기 경우를 의미한다:

표준 전환밸브에 대하여:

2분×7,500kg/h = 시동공정 마다 250kg 재료 손실

양방향성 전환밸브에 대하여, 이는 다음을 의미한다:

2분×4,500kg/h = 시동공정 마다 150kg 재료 손실

또한, 7,500kg을 제조하기 위해 2분간을 요구하는 같은 생산기계가 실질적으로 더 빨리 4,500kg/h에 도달한다는 사실이 있다. 이는 시동 시간을 줄일 수 있으며, 합계로 다음을 의미한다:

72초×4,500kg/h = 시동공정 마다 90kg 재료 손실

이 실시예에서 입증한 바와 같이, 본 발명의 상기 선택사항은 계수 2. 78에 의해 시동공정 마다 손실량의 감소를 밝히고 있다. 생산시설에 대하여, 이는, 한편으로, 다음에 처분되거나 처리되어야 할 더 적은 재료 손실량이 일어나고, 다른 한편으로, 전체적으로 작업인원과 취급성이 적은 더 빠른 개시가 허용된다는 것을 의미한다(플라스틱은 전환밸브로부터 저면 또는 바닥으로 배출시에 흡수되어 냉각되는데, 이는 당연히 작동비용에 직접적인 영향을 끼친다).

실시예 3:

PET 화합물의 펠렛화는 예를 들어 노즐 플레이트에 250개 구멍을 갖고 30kg/h 의 추정 유동체적창과 50kg/h 까지의 구멍을 갖는 이중 스크류 압출기로부터 시작하고 구멍은 통상적으로 7,500 kg/h와 12,500kg/h 사이에서 처리한다. 이러한 공정에서, 펠렛제조기의 절단속도는 1.67의 계수에 의해 필연적으로 피드백하여 반복적으로 수행되며; 이 공정은 소정의 블레이드 콤비네이션의에 있어서 7,500kg/h과 1,796 l/min에서 시작하여 12,500kg/h에 대해 3,000 l/min까지 선형방식으로 블레이드 속도를 증가시킨다. 다음에, 이러한 방법으로 생성된 펠렛들은 각각 동일한 무게를 갖는다. 만일 제2 펠렛화 헤드가 예를 들어, 150개 구멍을 갖고 결과적으로 4,500-7,500kg/h 범위의 용량을 갖는 이러한 소정의 기계에 설치되었다면, 생산창은 대략 계수 2.78까지 증가한다. 그래서 동일한 기계는 고품질의 펠렛의 4,500-12,500kg/h로부터 생성할 수 있었다. 만일 도 21에 도시한 바와 같이, 다방향성 전환밸브의 선택사항을 사용하고 제3 노즐 플레이트/펠렛화 헤드 조합체를 설치하였다면, 이는 최소의 시동 성능을 더 감소시키는 결과를 갖는다. 예를 들어, 90개 구멍을 갖는 세 번째 노즐을 채용하면, 2,700kg/h에서 4,500kg/h까지 범위의 스루풋 성능을 얻을 수 있다. 그래서 펠렛화 장치는 궁극적으로 2,700kg/h - 12,500kg/h 범위에서 유용하다. 따라서 생산창은 대략 계수 4.63까지 증가한다.

상술한 것과 마찬가지로, 그것은 이 경우에 적용한다: 최악의 경우를 고려할 때(최소 요구의 스루풋으로 실제 개시까지 대략 2분의 시동 요구조건), 이는 상기 경우를 의미한다:

표준 전환밸브에 대하여:

2분×7,500kg/h = 시동공정 마다 250kg 재료 손실

양방향성 전환밸브에 대하여, 이는 다음을 의미한다:

2분×2,700kg/h = 시동공정 마다 90kg 재료 손실

또한, 7,500kg을 제조하기 위해 2분간을 요구하는 같은 생산기계가 실질적으로 더 빨리 2,700kg/h에 도달한다는 사실이 있다. 이는 시동 시간을 1/2로 줄일 수 있으며, 합계로 다음을 의미한다:

43.2초×2,700kg/h = 시동공정 마다 32.4kg 재료 손실

이 실시예에서 입증한 바와 같이, 본 발명의 상기 선택사항은 계수 7.72에 의해 시동공정 마다 손실량의 감소를 밝히고 있다. 생산시설에 대하여, 이는, 한편으로, 다음에 처분되거나 처리되어야 할 더 적은 재료 손실량이 일어나고, 다른 한편으로, 전체적으로 작업인원과 취급성이 적은 더 빠른 개시가 허용된다는 것을 의미한다(플라스틱은 전환밸브로부터 저면 또는 바닥으로 배출시에 흡수되어 냉각되는데, 이는 당연히 작동비용에 직접적인 영향을 끼친다).

완전히 연속적인 펠렛화에 대하여는, 이는 ?1.20/kg의 원료가격과 1일 마다 한 번의 제품변경으로 1주당 총합계 ?216.12를 절감할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 ?13,578,24 p.a.의 잠재적인 연간 절감액이다.

불연속적인 펠렛화에 대하여는, 이는 ?1.20/kg의 원료가격과 1일 마다 한 번만의 제품변경으로(20시간의 반응시간과 4시간의 펠렛화 배출시간으로 50톤 제조), 1일당 총합계 ?216.12를 절감할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 ?95,308.80 p.a.의 잠재적인 연간 절감액이다.

수중 펠렛화 장치에서의 전환밸브(1)의 사용에 대하여 위에서 설명하였지만, 스루풋 용량이 다른 펠렛화 헤드 또한 선택적으로 이와 같이 다른 펠렛화 공정을 사용할 있도록 하면서, 예를 들어 압출 펠렛화 또는 수봉식(water ring) 펠렛화에 의한 다른 펠렛화 공정으로 상응하는 이점을 달성할 수도 있다.

생성물 흐름 A와 B(도 20 참조)는 다음의 적용 예들에서의 선택사항을 위해 다르게 할 수 있다.

양쪽의 흐름 각각은, 각각 요구되는 노즐 플레이트를 사용하면서 동일한 펠렛화 방법(압출 펠렛화/압출 펠렛화; 수봉식 펠렛화/수봉식 펠렛화; 수중 펠렛화/수중 펠렛화)을 사용하는데, 상기 노즐 플레이트는, 동일한 단면 기하형상과 동일한 구멍 개수, 혹은 동일한 단면 기하형상과 상이한 구멍 개수, 상이한 단면 기하형상과 동일한 구멍 개수, 혹은 상이한 단면 기하형상 혹은 동일한 구멍 개수의 어느 한 쪽이거나 혹은 이전의 선택사항들 중의 하나를 가질 수 있지만, 각각 상이한 구성 크기와 연관될 수 있다.

양쪽의 흐름 각각은, 각각 요구되는 노즐 플레이트를 사용하면서 다른 펠렛화 방법(압출 펠렛화/수봉식 펠렛화 또는 수중 펠렛화; 수봉식 펠렛화/압출 펠렛화 또는 수중 펠렛화; 수중 펠렛화/수봉식 펠렛화 또는 압출 펠렛화)을 사용하는데, 상기 노즐 플레이트는, 동일한 단면 기하형상과 동일한 구멍 개수, 혹은 동일한 단면 기하형상과 상이한 구멍 개수, 상이한 단면 기하형상과 동일한 구멍 개수, 혹은 상이한 단면 기하형상 혹은 동일한 구멍 개수의 어느 한 쪽이거나 혹은 이전의 선택사항들 중의 하나를 가질 수 있지만, 각각 상이한 구성 크기와 연관될 수 있다.

이들 모두 중에서 바람직한 공정은, 수중 펠렛화/수중 펠렛화 사용이며, 이는 이러한 공정에 있어서 전체적으로 가장 큰 처리창(processing window)이 생산측면에서 유용하게 될 수 있기 때문이다.

Claims

제1 용융물 생성기 연결부(3), 제1 펠렛제조기 연결부(5) 및 상기 용융물 생성기 연결부를 상기 펠렛제조기 연결부에 연결하기 위한 제1 용융물 통로(7), 제2 펠렛제조기 연결부(6), 제2 용융물 생성기 연결부(4) 및 상기 제2 용융물 생성기 연결부(4)를 상기 제2 펠렛제조기 연결부(6)에 연결하기 위한 제2 용융물 통로(8) 및 적어도 한 개의 용융물 통로(7, 8)의 통로 제어를 위한 밸브몸체를 포함하는 펠렛화 장치용 전환밸브에 있어서,
상기 두 개의 용융물 통로(7, 8)는 서로로부터 개별적으로, 그리고 중첩됨이 없이 구성되어 있고, 용융물 통로(7, 8)와 바이패스 통로와 연통하고 있는 밸브 오목부 내의 상기 밸브몸체는, 상기 제1 용융물 생성기 연결부(3)가 상기 제1 펠렛제조기 연결부(5)로 전환되고 상기 제2 용융물 생성기 연결부(4)가 상기 제2 펠렛제조기 연결부(6)로 전환되는 제1 작동위치와, 상기 제1 용융물 생성기 연결부(3) 또는 상기 제2 용융물 생성기 연결부(4)가 바이패스 통로로 전환되는 제2 작동위치 사이에서 앞뒤로 이동가능한 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치용 전환밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브몸체는 상기 용융물 통로(7, 8)로 가로질러 뻗는 밸브 오목부 내에 축방향으로 변위가능하게 안착되어 있는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치용 전환밸브.
제1항에 있어서,
상기 밸브몸체는 상기 용융물 생성기 연결부와 상기 펠렛제조기 연결부 사이의 연결부들로 가로지르는 방향으로 이동가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치용 전환밸브.
제1항에 있어서,
상기 용융물 생성기 연결부들과 상기 펠렛제조기 연결부들은 상기 용융물 생성기 또는 각 펠렛화 헤드에 신속차단 결합에 의해 연결될 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펠렛화 장치용 전환밸브.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 전환밸브를 포함하고, 제1, 제2 및 제3 펠렛화 헤드(24, 25, 34)의 각각이 적어도 2개의 펠렛제조기 연결부(5, 6)에 연결되고 가변적인 용융물유동체적을 갖는 용융물 생성기(26, 27)가 용융물 생성기 연결부(3)에 연결되는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치에 있어서,
적어도 2개의 펠렛화 헤드(24, 25, 34)는 상이한 스루풋 용량(throughput capacity)을 갖고, 상기 용융물 생성기(26, 27)의 용융물유동체적에 따라 상기 펠렛화 헤드(24)의 하나로부터 상기 펠렛화 헤드(25)의 다른 하나로의 전환밸브(1)의 용융물 생성기 연결부(3)의 연결을 전환하기 위해, 제어장치(33)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어장치(33)는, 상기 용융물유동체적이 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드(25)의 최저용량한계 이하 또는 제1 펠렛화 헤드(24)의 최저용량한계 이상일 때에는 전환밸브(1)를 더 작은 스루풋 용량을 갖는 제1 펠렛화 헤드(24)로 전환하고, 상기 용융물유동체적이 제2 펠렛화 헤드(25)의 최저용량한계 이상 또는 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제3 펠렛화 헤드(34)의 최저용량한계 이하일 때에는 전환밸브(1)를 제2 펠렛화 헤드(25)로 전환하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어장치(33)는, 제1 단계에서, 용융물이 최소 스루풋 용량을 갖는 제1 펠렛화 헤드(24)로 향해지는 제1 작동위치로 상기 전환밸브(1)의 스위칭 게이트(15)를 이동시켜 상기 용융물 생성기(26, 27)를 제1 펠렛화 헤드(24)의 최저용량한계의 범위 내에 있는 유동체적으로 작동시키고, 이어서 제2 단계에서, 상기 용융물 생성기(26, 27)의 유동체적을 제1 펠렛화 헤드(24)의 최대용량한계 또는 더 큰 스루풋 용량을 갖는 제2 펠렛화 헤드(25)의 최저용량한계까지 증가시키며, 마지막으로 제3 단계에서, 용융물이 제2 펠렛화 헤드(25)로 향해지는 제2 작동위치로 전환밸브(1)의 스위칭 게이트(15)를 작동시키는 시동(start-up) 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제7항에 있어서,
상기 시동 제어수단은, 상기 용융물유동체적이 최소 스루풋 용량을 갖는 제1 펠렛화 헤드의 최저용량한계의 범위 내에서 작동될 때까지 전환밸브(1)로 향한 용융물이 모든 펠렛화 헤드(24, 25, 34)를 거쳐 향해지는 바이패스 위치에 있는 상기 제1 단계 이전에 스위칭 게이트(15)를 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 펠렛화 헤드(24, 25, 34)는 상호 보완적인 스루풋 용량 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 전환밸브(1)로 향한 용융물유동체적을 검출하기 위한 검출수단이 설치되어 있고, 상기 제어장치(33)는 상기 검출수단의 신호에 따라 전환밸브(1)를 자동 전환하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 펠렛화 헤드(24, 25, 34) 중 적어도 하나는 수중 펠렛화 헤드를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 펠렛화 헤드(24, 25, 34) 중 적어도 하나는 압출 펠렛화 헤드 또는 수봉식(water ring) 펠렛화 헤드를 형성하고, 상기 펠렛화 헤드(24, 25, 34) 중 적어도 다른 하나는 수중 펠렛화 헤드를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
상기 전환밸브(1)는 제1 제조위치에서 제1 펠렛제조기 연결부(5)에 상기 용융물 생성기 연결부(3)를 연결하고 제2 제조위치에서 제2 펠렛제조기 연결부(6)에 상기 용융물 생성기 연결부(3)를 연결하는 스위칭 게이트(15)가 상기 용융물 통로(7)에 설치되어 있고,
하나의 제조위치에서 상기 제1 또는 제2 펠렛제조기 연결부(5, 6)와 상기 용융물 생성기 연결부(3)와의 연결을 해제하고 상기 용융물 생성기 연결부(3)와의 연통으로부터 상기 제1 또는 제2 펠렛제조기 연결부(5, 6)를 차단하며 시동위치에서 상기 용융물 생성기 연결부(3)를 바이패스 개구(22)에 연결하는 전환게이트(14)가 상기 용융물 통로(7)에 설치되어 있고,
상기 전환게이트와 스위칭 게이트는 공통 밸브몸체에 일체화되어 있으며 공통 밸브 액츄에이터(16)에 의해 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제13항에 있어서,
상기 전환게이트 또는 스위칭 게이트는 복수의 분리된 생산통로(18, 19)를 갖는 원통형 밸브몸체에 의해 형성되고 밸브 오목부(recess)에 길이방향으로 변위가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.
제5항에 있어서,
용융물 점도, 용융물의 온도, 용융물의 압력, 용융물의 유동체적, 탈(脫)가스 상태, 펠렛 크기 또는 펠렛 형상을 검출하기 위한 검출수단이 설치되어 있고, 상기 제어장치(33)는 상기 검출수단의 적어도 하나의 신호에 따라 상기 전환밸브(1)를 전환시키는 것을 특징으로 하는 플라스틱 또는 폴리머의 펠렛화 장치.