(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ヘッドに溶融物を装填する溶融物装填装置（２）を備え、前記溶融物装填装置（２）と前記処理ヘッドとの間に、処理ヘッドにおよばない前記溶融物を排出するための誘導弁（４）を備え、
前記誘導弁（４）から排出された溶融ストランドを溶融物片に分割するスプリッタ（７）を備え、
前記スプリッタ（７）は、複数の溶融物チャネル（９、１０）を備える可動スプリッタヘッド（８）を含み、
前記複数の溶融物チャネル（９、１０）は、前記スプリッタヘッド（８）の移動によって、前記誘導弁からの排出チャネル（４２）に、交互に繰り返し流体接続される溶融物処理プラントであって、
前記スプリッタヘッド（８）の前記複数の溶融物チャネル（９、１０）は、各々の流入部に段状（step-like）の断面拡開を少なくとも一つ有し、前記排出チャネル（４２）の出口断面とは異なる断面形状を有し、更に、前記スプリッタ（７）から外部に開かれた開口領域を有することを特徴とする溶融物処理プラント。
【請求項２】
前記段状の断面拡開（１００）は、張り出し部と共に切断端を形成し、前記溶融物の少なくとも一部が前記溶融物チャネルの壁から分離される領域及びその下流において、自由に垂れ下がる溶融物（the freely hanging melt）は、重力によって、垂れ及び／又は運ばれて、溶融物チャネル（９、１０）を介して排出、及び／又は、溶融物チャネル（９及び１０）の外に出る、請求項１記載の溶融物処理プラント。
【請求項３】
前記段状の断面拡開（１００）の領域において、前記スプリッタヘッド（８）の前記溶融物チャネル（９、１０）は、これらの断面サイズに加えて、断面形状も変化し、
前記段状の断面拡開の上流において、前記溶融物チャネル（９、１０）は、少なくとも一部がラウンドする断面形状を有し、該断面拡開（１００）の下流において、多角形の断面形状を有する、請求項１又は２記載の溶融物処理プラント。
【請求項４】
前記スプリッタヘッド（８）の前記溶融物チャネル（９、１０）の入口断面は、それぞれ排出チャネル（４２）の出口断面よりも大きく、且つ、前記排出チャネル（４２）の開口の少なくとも一部は、スプリッタヘッド（８）に流入する前記溶融物のための切断端を形成し、
前記溶融物チャネル（９、１０）は、その周囲に壁を有しない開かれた周側部（an open circumferential portion）（１１０）をそれぞれ有する、請求項１〜３の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項５】
前記溶融物チャネル（９、１０）は、
前記排出チャネル（４２）の出口輪郭の形状に適合する第１部位（１０８）と、
前記排出チャネル（４２）の出口輪郭とは異なる輪郭が付与された第２部位と、
を外周輪郭に含む入口開口をそれぞれ有し、
前記第１部位（１０８）は、各々の前記溶融物チャネル（９、１０）の側方に配置され、前記溶融物チャネル（９、１０）の開放時に、前記排出チャネル（４２）と最初に連通（first clears）し、
前記溶融物チャネル（９、１０）の入口開口は、V字形状、及び／又は、放物線状の輪郭をそれぞれ有する、請求項１〜４の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項６】
前記段状の断面拡開（１００）の下流において、前記溶融物チャネル（９、１０）は、前記排出チャネル（４２）の出口断面積の２倍以上の断面積をそれぞれ有し、
前記溶融物チャネル（９、１０）の断面積は、前記段状の断面拡開（１００）において２倍以上に増大する、請求項１〜５の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項７】
前記溶融物チャネル（９、１０）は、前記スプリッタヘッド（８）に形成及び配置され、前記スプリッタヘッド（８）の位置に依らず、常に一方の溶融物チャネル（９）の少なくとも一部が、前記誘導弁から導かれる前記排出チャネル（４２）と流体接続され、
前記スプリッタヘッド（８）は、キャリッジ駆動装置（１５）によって往復可能なキャリッジ（１４）の一部であり、
前記スプリッタヘッド（８）は、回転駆動装置（１７）によって回転可能な回転ヘッドの一部である、請求項１〜６の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項８】
前記排出チャネルに対するスプリッタヘッド（８）の移動速度、及び／又は、移動頻度を可変制御する制御手段（１８）が設けられる、請求項１〜７の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項９】
前記スプリッタヘッド（８）と前記誘導弁（４）との間に、中間又はアダプタ片（４１）が設けられ、当該中間又はアダプタ片（４１）は、前記誘導弁（４）の排出開口（３８）に接続可能な前記排出チャネルを含み、且つ前記スプリッタヘッド（８）の溶融物チャネル（９、１０）に流体接続可能であり、
前記排出チャネル（４２）は、ノズル形状の輪郭、及び／又は、テーパ断面を有し、
前記排出チャネル（４２）は、湾曲、又は、長円形、又は、楕円形、又は、Ｓ字状曲線の断面形状を有する、請求項１〜８の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１０】
前記排出チャネル（４２）は、円形とは異なる断面形状を有する、請求項１〜８の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１１】
前記排出チャネル（４２）は、内部が中空の溶融物片を作成するために、リング形の断面形状を有する、及び／又は、リングノズルを形成し、
前記リング形の断面形状は、輪郭が互いに対応する外周リング面と内周リング面とを有するか、又は、輪郭が互いに異なる外周リング面と内周リング面とを有する、請求項１〜１０の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１２】
少なくともスプリッタヘッド（８）、及び／又は、前記中間、又は、アダプタ片（４１）は、溶融物の粘着を軽減する、及び／又は、溶融物の脱離を支援する機能層を有する、請求項１〜１１の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１３】
前記溶融物片を冷却して少なくとも一部が凝固された材料の塊を得るための冷却装置（６）を有し、
前記冷却装置（６）は、分割装置（５）の下方に配置され、スプリッタヘッド（８）から排出された後の重力によって、溶融装置から到達可能な冷却槽（２３）を備え、
前記冷却槽（２３）は、前記溶融物片が冷却される一次冷却水を冷却するため、前記溶融物片を冷却する液体の外側に配置された熱交換器を有する２次冷却回路を備え、
前記溶融物及び／又は溶融物の塊から除去された熱を回収するための熱回収装置（５０）が、前記冷却装置（６）に連結され、
前記熱回収装置（５０）は、前記冷却槽（２３、２４）で得られた熱を回収するための少なくとも１つの熱交換器（４６、４７、４８）を備え、
前記冷却槽（２３、２４）から前記凝固された材料の塊を除去するための除去コンベヤ（２５）が前記冷却槽（２３）及び／又は追加的な冷却槽（２４）に連結され、
前記除去コンベヤ（２５）は、ベルトコンベヤ（２６）を備え、当該ベルトコンベヤ（２６）は、水平面に鋭角に傾斜し、前記冷却槽（２３、２４）の水位まで延びた、浮かんでいる材料の塊を収集するための第１収集ベルト部分（２７）、及び／又は、前記冷却槽の底部に配置された前記冷却槽（２３、２４）に沈んだ材料の塊を収集するための第２収集ベルト部分（２８）を備え、
前記除去コンベヤ（２５）は、透液性の循環手段（２９）を備える、請求項１〜１２の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１４】
前記除去コンベヤ（２５）によって除去された材料の塊を少なくとも部分的に乾燥させる乾燥装置（３０）が前記除去コンベヤに連結され、
前記乾燥装置（３０）は、前記除去コンベヤの下流に配置された乾燥部（３１）であって、遠心分離式乾燥機、サイクロン分離機、又は、移動乾燥機、及び／又は、前記材料の塊を除去しながら少なくとも部分的に乾燥させるための、除去コンベヤの部分に連結された連続的な乾燥機（３２）を含む乾燥部（３１）を備える、請求項１〜１３の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１５】
前記冷却装置（６）は、分割の際、及び／又は、分割後、前記溶融物を冷却するための、前記分割装置（５）の領域に配置された、及び／又は、前記分割装置（５）の領域において有効な冷却手段（３３）を備える、請求項１〜１４の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１６】
前記誘導弁（４）は、少なくとも１つの前記溶融物装填装置（２）に接続するための少なくとも１つの注入チャネルと、少なくとも１つの前記処理ヘッドに接続するための少なくとも１つの供給チャネルと、前記溶融物を前記処理ヘッドを通って排出させるための排出開口（３８）を有する廃棄又は排出チャネルと、を備え、
移動可能な弁体を移行させることによって、前記少なくとも１つの注入チャネルが、前記供給チャネルの１つ、又は、前記廃棄又は排出チャネルに接続する流れに選択的に導入される、請求項１〜１５の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【請求項１７】
分割された及び／又は分割される前記溶融物片を所定の雰囲気下でチャージするための雰囲気生成装置（２００）が、前記スプリッタ（７）の下流に連結され、及び／又は、前記スプリッタ（７）の下流に設けられ、
前記雰囲気生成装置（２００）は、前記スプリッタ（７）の出口の環境、及び又は、下流の処理工程の環境を隔離する、実質的にガス気密環境のカプセル封じ（２０１）を含み、
スプリッタ（７）から排出する前記溶融物片（３９）は、前記雰囲気生成装置（２００）によって、加圧下、及び又は、ガス隔離下で、チャージされ、
前記溶融物片を排出する前記スプリッタ（７）の出口に、コンテナ（２０２）が接続され、
前記コンテナ（２０２）の内部を、加圧する、及び又は、減圧する、及び又は、ガス又は空気でチャージするための圧力発生器及び又はガス発生器が設けられ、
前記コンテナ（２０２）は、スプリッタ（７）の下流の少なくとも１つの処理構成要素に接続され、及び又は、この下流の処理構成要素の少なくとも１つを囲み、
この下流の処理構成要素の少なくとも１つの領域においても、前記溶融物片（３９）は、前記コンテナ（２０２）の内部空間に存在する雰囲気に暴露される、請求項１〜１６の何れかに記載の溶融物処理プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ヘッド、特にペレット化ヘッドに溶融物を装填するための溶融物装填装置を備える溶融物処理プラントであって、処理ヘッドの上流側において、起動及び／又は入れ替え段階の間、溶融物を排出するための誘導弁が、溶融物装填装置に連結された溶融物処理プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような溶融物処理プラントは、様々に構成可能であり、特に、例えば、水中ペレット化プラントの形式のペレット化プラントとして形成されてもよく、用途に応じて、様々な材料を溶融物として処理することができる。様々な材料は、例えば、熱可塑性物質、高分子化合物、及び、推進剤と混合された発泡性ポリマー、繊維又は溶融状態で処理可能な他の材料と混合された溶融化合物、特に、プラスチック溶融物の形状の、添加物を含む混合物、及び、添加物を含まない混合物である、ペレット化プラントの代替として、溶融物処理プラントを、パイプ押出プラント又はインフレーションフィルムプラントとして形成することができ、これらのプラントにおいては、対応する押出ヘッド又はフィルムインフレーションヘッドが処理ヘッドとして設けられる。用途に応じて、溶融物処理プラントの処理ヘッドは、溶融物を所望の方法で形成又は成形する別の形成ツールを備えてもよい。
【０００３】
このような溶融物処理プラントは、通常、誘導弁を備えて動作するので、プラントを起動したり、プラントを、例えば、別のペレット化ヘッド又は処理ヘッドに入れ替えたり、溶融物を、例えば、有色溶融物から無色溶融物に変更したりする場合、あるいは、プラントが定常動作状態又は設定された動作点で動作できない他の切替動作において、溶融物装填装置によって供給された溶融物を少なくとも１つの処理ヘッドを通って排出できる。水中ペレット化ヘッドのような処理ヘッドは、例えば、冷たすぎる溶融物や、ダイプレートの目詰まりを引き起こすほど粘着性の高い溶融物など、対象状態よりもはるかに逸脱した溶融物が装填されることに対し、比較的繊細である。
【０００４】
誘導弁は、通常、例えば、押出機などの溶融物装填装置及び処理ヘッドからの搬送経路に配置された、処理ヘッドに接続可能なフィード口又は供給口に加えて、処理ヘッドを通って溶融物を排出させる少なくとも１つの排出口を備える。周囲に開口可能及び／又は溶融物処理プラントの適切な処理ルート又は溶融物装填装置と処理ヘッドとの接続点から引き離す、あるいは、分岐させることが可能なこの排出口を介して、溶融物処理プラント処理ヘッドにおいて更なる処理に適切ではない材料又は溶融材料を処理ヘッドから隔離し、廃棄することができる。すなわち、例えば、溶融物は、まだ適正な温度を有さない、及び／又は、非溶融物を含む、及び／又は、色相不純物を含む、及び／又は、ペレット化又は処理ヘッドの処理が不都合な特性を有するという理由で、このように分離する溶融物は、廃棄材料として処理される。溶融物装填装置に接続可能な誘導弁の注入チャネルは、例えば、回転翼などの形状の調整可能スイッチによって、供給チャネル又は排出チャネルと選択的に接続可能である。このような誘導弁は、例えば、特許文献１により既知である。一般的な誘導弁はさらに、溶融物をそれぞれ適切に処理可能にするため、誘導弁に導入された溶融物を様々な処理ヘッドに供給することができるように、分配機能を想定するか、あるいは、分配弁としての役割を果たし、特に、複数の処理出口を介して複数の処理ヘッドに接続可能である。
【０００５】
このような誘導弁から排出された溶融物は、場合によっては、単に地面に排出されるが、起動動作の継続時間によって、溶融物は拡散して多少大きなプレート又は塊を形成し、凝固した後、地面から除去して粉末状にしなければならず、当然、非常にコストがかかる。単に地面に排出する方法の代替として、例えば、排出弁の下に移動シュート形式の収集タンクを設け、いっぱいになるとすぐに、撤去して新しい空のタンクと取り換える方法がある。通常、まだ液体の溶融物が入ったタンクを撤去することは、溶融物がタンクからこぼれる可能性があるので、非常に危険である。一方、溶融物を冷却し、凝固すると、非常に大きなブロックが得られ、再利用できるように、まず、タンクから除去して、取り扱い可能な断片に細断しなければならないという取扱い上の問題が起こる。
【０００６】
特許文献２は、誘導弁を介して排出される廃棄溶融物を、スプリッタを用いて取り扱いが容易な断片に分割し、ウォータージェット及び水流によって、傾斜台を介して収集バスケットに搬送することを提案する。このスプリッタは、２つの溶融物チャネルを備える往復可能なキャリッジにより構成されており、該キャリッジの往復によって、これらの溶融物チャネルは、誘導弁から導かれる排出チャネルに対して交互に流体接続され得る。これにより、溶融物は、一方の溶融物チャネルと他方の溶融物チャネルを交互に流通し、対応する溶融物片が得られる。同時に、溶融物チャネルの出口に、固定された有孔板を設け、キャリッジの往復によって溶融物チャネルの出口を交互に開閉させることにより、該溶融物チャネルから排出する溶融物の塊は、有孔板の縁で切断される。
【０００７】
しかしながら、このようなスプリッタにおいては、ペレット化ヘッドにおいて生じるものと同様の問題が生じる。一方では、このスプリッタヘッドは操作サイクル後の清掃が困難である。プラントの起動プロセスを終了し、溶融物をペレット化ヘッドへと通過させ、誘導弁が溶融物を廃棄物として排出しなくなったとき、スプリッタヘッドにおいては、更なる溶融物の供給がなくなることにより、残留した溶融物が凝固する。そのため、清掃なしでは、次のプラントの起動プロセスにおいてスプリッタヘッドの目詰まりを生じてしまい、誘導弁がバイパス機能を発揮できなくなる恐れがある。他方では、スプリッタヘッドの往復により、溶融物チャネルの流体接続の変化や、あるいは溶融物チャネルが完全に開放されない状態が形成されたときに、排出される材料の分割に伴って、圧力脈動が生じうる。他方では、排出傾斜台上におけるウォータージェット及び水流の強度が不足すると、溶融物の塊が再び互いに固着してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許１９７０１８０号
【特許文献２】ＷＯ０１／１０６２０号
【発明の概要】
【０００９】
上記に鑑みて、本発明の課題は、改良された溶融物処理プラント及び改良された方法を提供することにある。これらは、従来技術の欠点を回避し、有利な方向に発展させる。特に、廃棄溶融物の分割に際しての不具合を軽減し、できるだけメンテナンスフリーとし、廃棄溶融物の質量流量が大きく変動する場合においても正常に機能することである。
【００１０】
本発明によると、この課題は請求項１に係る溶融物処理プラントによって解決できる。本発明の好ましい態様は、従属項の主題である。
【００１１】
廃棄溶融物を分割した溶融物の塊の少なくとも一部が、これらがまだ可動スプリッタヘッドの溶融物チャネルの中に存在するときに、重力によってチャネル壁から脱離するようにスプリッタヘッドを形成することを提案する。これにより、より容易にスプリッタヘッドから排出することができる。スプリッタヘッドの個々の溶融物チャネルは、誘導弁から導かれる排出チャネルに交互に接続される。これらの溶融物チャネルは、スプリッタヘッドに貼り付きにくく、清掃が不要になるか又は大幅に簡単になるように、特別な観点で形成される。本発明によれば、スプリッタヘッドの溶融物チャネルは、少なくとも、断面拡開をその流入領域に有し、排出チャネルの出口断面とは異なる断面形状を有し、更にスプリッタから外部に向けて開かれた開口領域を有する。断面拡開、及び、溶融物チャネルの断面形状が排出チャネルの出口断面とは異なる断面形状を有することによって、溶融物又は分割された溶融物の塊は、スプリッタヘッドの壁からより容易に脱離される。同時に、溶融物チャネルの開口が開かれ、スプリッタヘッドの何れの位置においても障壁から解放され、有孔板や切断ナイフによって妨げられないことにより、溶融物片はスプリッタヘッドの溶融物チャネルからスムーズに排出される。溶融物ストランドは、排出チャネルと可動スプリッタヘッドとの間の境界において、実質的に直接切断され、最終的に所望の溶融物片に分割される。
【００１２】
発明の展開に従えば、スプリッタヘッドの溶融物チャネルの流入領域における上述した断面拡開は、張り出し部又は張り出しと共に切断端を含むことができ、溶融物の少なくとも一部が溶融物チャネルの壁から脱離する領域、及び、自由に垂れ下がる溶融物が重力によって垂れ、又は運ばれる下流において、溶融物の塊（Cliff）の下部を切断し、（切断された溶融物の）少なくとも一部は溶融物チャネルを介して運ばれ、又は、壁と接触することなく溶融物チャネルの外部に運ばれる。 
【００１３】
溶融物の切断、又は、チャネル壁からの溶融物の脱離を更に支援する観点で、断面拡開の領域において、スプリッタヘッドの溶融物チャネルは、これらの断面の寸法又は断面積を急に変化させるだけでなく、断面形状も変化させることができる。断面拡開の上流及び下流において、スプリッタヘッドに形成された溶融物チャネルは、種々の断面形状を有することができる。例えば、一部分に丸い輪郭（円形の輪郭）又は外周に丸みを帯びた輪郭を付与し、他の部分に複数の角を有する輪郭を付与することができる。
【００１４】
特に、溶融物チャネルは、断面拡開の上流に少なくとも一部分が丸みを帯びた断面形状を有し、断面拡開の下流に多角形の断面形状を有することができる。このように、丸みを帯びた断面形状から角を有する断面形状へと推移することにより、特に角が付与される領域において、溶融物材料が進入できない急激な断面拡開が生じ、溶融物片の脱離が改善される。
【００１５】
定量的な観点で、上述した断面における少なくとも１つの段状の急転（step-like jump）は、断面拡開を通過する溶融物ストランドが断面の急転（jump）に追随できず、脱離が生じるようにデザインされる。特に、断面拡開の下流において、上述した各々の溶融物チャネルは、特に上述した排出チャネルをその開かれる断面の中に見られるときに、誘導弁から導かれる排出チャネルの出口断面積の２倍以上、好ましくは３倍以上の断面積を有することができる。このようなチャネル断面の３倍増や増大によって、特にスプリッタヘッドの中にそれ以上の溶融物が排出及び供給されなくなる起動プロセスの終了時においても、溶融物の塊の確実な排出が確保される。 
【００１６】
発明の有利な展開において、誘導弁から導かれる排出チャネルと可動スプリッタヘッドとの間の境界で、断面における急転（jump）が特に好適に生じるのは、スプリッタヘッドにおける各々の溶融物チャネルが排出チャネルと流体接続されるときである。特に、スプリッタヘッドの溶融物チャネルのそれぞれ（それぞれの合計ではなく、それぞれ自身）の流入断面は、排出チャネルの出口断面よりも大きいものであり得る。上述した排出チャネルの出口断面は、対応するスプリッタヘッド位置と共にスプリッタヘッドの溶融物チャネルのうちの１つの中に開かれ、それ自身が、チャネル壁から溶融物ストランドが脱離する箇所に切断端を形成することができ、これにより溶融物ストランドの少なくとも一部は壁と接触することなくスプリッタヘッドの溶融物チャネルに入ることができる。
【００１７】
排出チャネルの出口開口との対比でのスプリッタヘッドの溶融物チャネルの流入断面のオーバーサイズ分は、原則的に種々の大きさを有し得るが、好ましくは、排出チャネルの出口断面積の１／４以上であり、言い換えれば、各々の溶融物チャネルが、排出チャネルの出口断面積の１２５％以上の流入断面積を有することである。好ましくは、各々の溶融物チャネルの流入開口における断面積は、排出チャネルの出口断面積の２００％又はそれ以上であってもよい。
【００１８】
溶融物チャネルの流入開口の、好ましくは一部は、排出チャネルの出口断面の輪郭に適合する形状を有しているが、部分的にはこれと異なる輪郭が付与されている。特に、スプリッタヘッドの溶融物チャネルの流入開口は、各々の溶融物チャネルの開放時に排出チャネルに向けて最初に開放される側方において、排出チャネルの輪郭に適合する形状を有している。これにより、スプリッタヘッドの移動に対応して排出チャネルの開放断面が完全に見えるように排出チャネルが開かれるときに、即ちスプリッタヘッドの溶融物チャネルの入口開口の形状に適合する部分が排出チャネルの出口断面上を完全に通過するときに、一部がまだ覆われる位置から完全に開かれる位置への推移が急激に生じる。例えば円状の出口端上を直線状の入口端が移動する場合のような、排出チャネルが少しずつゆっくりと見えてくる状態が避けられる。
【００１９】
発明の有利な展開において、スプリッタヘッドの溶融物チャネルの入口開口の各々は、大まかに言えばV字形状のような輪郭、特に先端がラウンドした（丸みを帯びた）V字形状の輪郭を有するか、又は、略放物線状の輪郭を有しており、その頂点は排出チャネルの出口断面の丸みに適合している。
【００２０】
V字形の輪郭は、有利には、スプリッタヘッドの移動方向に対して対称的に配置される。スプリッタヘッドが、キャリッジにより線状に往復移動するとき、移動の軸はV字形の輪郭のセンターラインを形成する。キャリッジが回転移動するときは、円周方向又はその接線がV字形の輪郭のセンターラインを形成する。
【００２１】
V字形の輪郭は、スプリッタヘッドの開放動作の間、丸みを帯びたV字の先端が前方を進むように配向される。
【００２２】
溶融物チャネルは、原則的には周側が完全に閉じている円筒状のチャネルと同様に、従来の方法で形成できる前記スプリッタヘッドの中に設けられる。あるいは、本発明の開発により、前記溶融物チャネルは、周側の一方向に向けて開口するように形成され、及び／又は、チャネル周側の１０％から５０％が開口するような扇状の開口部を設けることもできる。キャリッジとして形成される場合、チャネル壁は特にキャリッジの端面、つまり、移動方向の端面に位置する側に配置されるが、これらのチャネル壁は省略することができ、又は、上記端面側に向けて開口するようにチャネルを形成することができる。チャネルの周側がスプリッタヘッドの外側に向けて開口していることによって、清掃がかなり容易になる。
【００２３】
スプリッタヘッドに複数の溶融物チャネルが設けられることの利点は、少なくとも一つの溶融物チャネルが、常時、少なくとも部分的に開いていることにより、誘導バルブから溶融物を継続的に排出することが可能になることである。特に、断面拡張に関して、サイクリック・インパウンドメント（cyclic impoundment）による圧力の変動が防止される。仮に、溶融物チャネルの一つが分離手段によって出口断面を遮断されるか、障害が起きたとしても、溶融物は他のチャネルから排出される。従って、全体としては誘導チャネルからの継続的な排出が実現できる。原料の更なる流出が防止されるか、又は後続の流れが分離される前に、融解ストランドの周期的な遮断又は周期的な分割により、融解ストランドは切り分けられる。各溶融物チャネルからは規定量の溶融物のみが常に排出されるからである。
【００２４】
スプリッタヘッドは、さまざまな方法で遮断弁に関連付けることができる。本発明の好ましい態様によると、スプリッタヘッドは、誘導弁の排出チャネルの開口領域の下流における遮断弁に対して移動可能なように取り付けられる。好ましくは、スプリッタヘッドは誘導弁の開口領域と隣接し、好ましくは、スプリッタヘッドの位置に応じて、それぞれの溶融物チャネルが誘導弁の排出開口と流体連通する。このような態様においては、分配ヘッドが誘導弁と相対的に移動することによって、スプリッタヘッドの一つ又は複数の溶融物チャネルを遮断することができる。ここでの遮断手段は、誘導弁と分配ヘッドとの間の境界面に形成される。分配ヘッドのそれぞれの溶解物チャネルが開くのは、少なくともその一部が誘導弁の排出チャネルと合致するように並ぶときであり、溶解物チャネルが遮断されるのは、誘導弁の排出チャネルとずれた位置にあるときである。
【００２５】
しかしながら、分配ヘッドは、誘導弁の排出開口と直接連通する必要はない。好ましくは、誘導弁と強固に連結する中間片を設けることである。その中間片は出口チャネルと連通する排出チャネルを備え、分配ヘッドが上記のように移動することにより、排出チャネルは分配ヘッドの溶融物チャネルと流体連通し、また、流体連通からはずれる。このようにしてスプリッタは独立したアセンブリとして形成され、移動可能なスプリッタヘッドとの接続は、誘導バルブによって特定されるのではなく、上記中間片又はアダプタ片によって好適に改変することができる。
【００２６】
好ましくは、排出チャネルの直径は上記中間片によって好適に改変される。特に、上記接続片内の排出チャネルは、ノズル形状、及び／又は、出口側に設けられた溶融物チャネルの断面テーパを提供できる。これにより、溶融物ストランドの遮断又は分離が容易になる。
【００２７】
好ましくは、溶融物の塊の外形を所望の形にするために、前記排出チャネルの断面形状は、様々な形に形成される。特に、上記排出チャネルは、その出口としてノズル形状のテーパを有することができ、少なくとも略筒状の出口部と接続される。ここで、筒状が意味するのは円筒状に限定されず、溶解物の塊の所望する形状に応じて、様々な基部の断面形状を採用することができる。
【００２８】
本発明の好ましい態様によれば、上記ノズル形状テーパ及び／又は、略一定の断面を備えた後続の出口部とは無関係に、排出チャネルは、出口部に円形又は略円形の断面形状を有することができる。特に、円形、卵型、楕円形、また、Ｓ字状に丸めたり、花形に形成することもできる。このような円形の断面形状の代替として、排出チャネルは、角形の断面形状も有することができる。特に、出口領域において、矩形、正方形、三角形、多角形、星形、Ｘ形のような形状を有することができる。本発明の有利な展開において、上述した断面形状を組み合わせて形成することも可能である。例えば、一端に二つの角を設け、他端を円形にすることでＵ字型にすることができる。例えば、略十字形の断面形状にして、その内角及び／又は外角を円形状にすることもできる。
【００２９】
本発明の展開において、排出チャネルは、リング形の断面形状を有することができ、及び／又は、リングノズルとして形成することもできる。結果として、分割される溶融ストランドは中空ホースのような形状になり、内部が中空の溶融物片を作成することができる。上記排出チャネルのリング型断面形状は、好ましくは出口を、上記のように円形又は角形に形成することができる。リング形断面形状の内表面形状及び外表面形状は、互いに対応させることができる。例えば、内面及び外面を円形にしたり、内面及び外面を星形に形成したりすることができる。あるいは、リング形状の内面及び外面の表面形状がそれぞれ異なるように形成することもできる。例えば、内側のリング状間隙を円形に形成し、外表面形状を星形や角形に形成することができる。原則として、上述した全ての断面形状は互いに組み合わせることができる。
【００３０】
本発明の有利な展開において、ノズル開口、出口の断面、又は排出チャネル、特にノズル部におけるテーパの径、及び／又は、断面積、及び／又は、角度は、調整可能である。つまり、排出チャネル及び／又は出口断面を、処理される溶融物の各々の膨潤挙動に適応させるために、ノズル部の入口と出口の径の割合は調整可能である。着脱可能なアダプタ片や交換可能な排出チャネルインサートにより、上述の調整が実現できる。代替手段として、又は、追加手段として、連続的に調整可能な手段、例えば、ドリル・チャック（drill chuck）を備えることもできる。
【００３１】
代替手段として、又は、追加手段として、分配ヘッドは誘導弁に統合することができる。特に、誘導弁は二つ以上の排出チャネルを有し、弁体又は誘導弁のディストリビュータースイッチを移動させることによって、それらの排出チャネルは選択的に、交互に誘導弁の入口チャネルと流体連通し、そして流体連通からはずれる。例えば、誘導弁は、溶融物チャージャーを有する入口チャネル、処理ヘッドと接続可能な少なくとも一つの供給チャネル、及び少なくとも二つの排出チャネルを備える。少なくとも一つの弁体は、例えばバルブスライド及び／又は回転翼の形状であり、入口チャネルは、供給チャネル又は二つの排出チャネルのうちの一つに選択的に切り替えることができる。様々なチャネルの開口部にも遮蔽にもなる移動可能な共通の弁体を備えることが好ましい。
【００３２】
誘導弁に組み込まれる上記のような構成の代替として、上述したスプリッタヘッドもまた、個別アセンブリ（separate assembly）を構成することができ、その出口側は、誘導弁の１又は複数の排出開口に導かれる。
【００３３】
スプリッタヘッド、中間片又はアダプタ片、及び誘導弁の接続部は、原則的に、種々の材料により製造することができる。特に、スプリッタツール、及び、摺動ペアにおける接続ツールには、高温用鋼を用いることができ、処理されるプラスチック溶融物の特性に対応して、耐摩耗性、耐腐食性、あるいは両者の組み合わせに基づいて設計することができる。かかる高温用鋼は、相対移動により摺動ペアを構成する他の部品にも好適であり得る。このような部品として、例えばペレット化ヘッドを構成する部品を挙げることもできる。
【００３４】
部品の特性を、処理されるプラスチック溶融物に対して選択的に（重点的に）適応させるために、対応する部品、特にスプリッタヘッド及び上述した中間片又はアダプタ片、並びに、対応する接続片は、表面コーティング又は機能層を備えてもよい。機能層によって、特に、スプリッタツール、及び、摺動ペアを構成する接続片を、プラスチック溶融物に適応する特性に調整することができる。例えば、粘着性、凝集性、沈着、摩擦、拡散、腐食、溶着ピックアップ（welding pick-up）、及び又は、互いに関連又は起因した摺動ペアの焼き付き（seizure）を回避あるいは少なくとも軽減するように、あるいは、特にプラスチック溶融物を切断する領域及び又は溶融物の塊の偏向を行う領域からの脱離が促進され、粘着が回避されるように、調整することができる。
【００３５】
前述の方法において、スプリッタヘッドを、誘導弁に関連して移動可能に配置する場合は、スプリッタヘッドは、キャリッジ駆動装置により往復移動するカート又はキャリッジの一部であることが好ましい。キャリッジは、スプリッタヘッドの複数の溶融物チャネルが、誘導弁の排出口と交互に流体接続されるように、特に往復動可能に、構成されることが好ましい。これに伴って、少なくとも１つの他の溶融物チャネルが、誘導弁の排出口との流体接続を解除されるように構成されることが好ましい。原則として、往復動可能なキャリッジ等のための駆動装置は、種々の方法により構成することができる。例えば、油圧（水圧）、空気圧、電気的又は機械的、あるいはこれらの組み合わせ、又は、外部エネルギーにより作動する種々の方法などを挙げることができる。本発明の好ましい態様においては、例えば、スプリッタヘッドが所定の線形移動経路に沿って往復動できるように、圧力媒体シリンダを設けることができる。かかる移動経路は、直線状であることが好ましいが、弧状（弓状）に曲がっていてもよい。
【００３６】
上述したキャリッジに係る構成の代替または追加の態様として、スプリッタヘッドを回転可能に設け、回転駆動装置によって、好ましくは継続的に、回転駆動するようにしてもよい。スプリッタヘッドは、回転軸の周りの共通のピッチ円上に配置された複数の溶融物チャネルを備えた回転ヘッドの方式により構成することができる。この回転ヘッドは、誘導弁の排出チャネルの開口が前記ピッチ円上に横たわるように該誘導弁に関連付けて配置することができる。これにより、分配ヘッドの回転により、これらの溶融物チャネルが、誘導弁の排出チャネルに対して交互に流体接続されるように構成することができる。
【００３７】
回転駆動装置もまた同様に、種々の方法により構成することができる。例えば、油圧（水圧）、空気圧、電気的、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。例えば、回転可能なスプリッタヘッドに機械的に対して、ベルト、歯車、又は他の伝達方式を介して接続された回転部材を備えることができる。
【００３８】
本発明の好ましい展開において、誘導弁に対するスプリッタヘッドの移動速度や移動頻度を変更することによって、溶融物片のサイズを可変的に制御することができる。移動速度や移動頻度を大きくすることによって、より小さい溶融物片を得ることができ、移動速度や移動頻度を大きくすることによって、より大きい溶融物片を得ることができる。
【００３９】
本発明の好ましい展開において、上述したスプリッタヘッドの移動速度及び又は移動頻度は、制御装置によって自動あるいは半自動で制御され得る。制御は、検出された溶融物片のサイズ、重量又は容量に基づいて、及び又は、排出される溶融物の質量流量に基づいて行われることが好ましい。溶融物片が大きくなりすぎる場合、及び又は、溶融物の供給速度が増大する場合に、移動速度又は移動頻度を増大することが好ましい。このような目的のために、例えば光学的または他の種々の方法による粒子径測定等によって、分割された溶融物断片のサイズを検出することができる。代替または追加として、溶融物充填装置により供給される溶融物、及び又は、誘導弁から排出される溶融物の質量流量を測定することができる。
【００４０】
スプリッタヘッドから排出される溶融物片の表面の少なくとも一部を、これらの材料断片が互いに粘着しなくなる程度まで、できるだけ早く固化又は硬化させて、取り扱い易くするために、本発明の展開においては、溶融物片を冷却して、少なくとも一部が固化された塊にするための冷却装置を設けることができる。
【００４１】
分割された溶融物全量を冷却する冷却装置が様々な方法で形成され、直列又は並列に接続された様々な冷却装置を原則的に備えてもよい。
【００４２】
本発明の展開によれば、冷却装置は、溶融ストランドが分割装置によって分割されている間に冷却し、誘導弁から排出する際には溶融ストランドは既に冷却済みにすることができる。代替として、又は、付加的に、冷却装置は、分割のすぐ前に冷却を開始する、及び／又は、分割のすぐ後に冷却を行うことができる。原則として、誘導弁の開口領域及び／又は分割装置の領域に設けられた冷却手段は、様々な方法で形成され、冷却手段は、特に、例えば、冷却送風機及び／又は冷却風吸引装置の形式の、溶融物に冷却用空気及び／又は冷却ガスを充てるための空気及び／又はガス冷却装置を備えてもよい。代替として、又は、付加的に、溶融物に冷却水を充てる、有利には、誘導弁から排出する溶融ストランド上に向けることができる少なくとも１つの噴霧ノズルを備える液体噴霧器の形式の液体冷却装置を備えてもよい。代替として、又は、付加的に、冷却手段は、排出する溶融ストランドに接触させる冷却面を備える接触冷却装置を備えてもよい。特に、接触冷却装置は、対応する溶融物チャネルの開口領域を冷却するために、誘導弁の開口領域及び／又は前述したスプリッタヘッド、特に、スプリッタヘッドの開口領域に一体化されてもよい。
【００４３】
分割の際の溶融物の冷却方法の代替として、又は、付加的に、冷却装置は、すでに分割された、場合によっては、すでに少なくとも一部凝固した溶融片を冷却してもよい。特に、分割装置の下流側に、冷却水に放熱することで冷却するための冷却槽を設け、その冷却槽に分割された溶融片を浸す。このような冷却槽によって、分割された溶融片から、特に、液体との接触により、効果的に、熱を取り除くことができる。
【００４４】
本発明の有利な展開において、冷却槽は、分割装置の下方に配置され、重力によって溶融物片が到達可能である。これにより、外部エネルギーによって作動される、分割装置と冷却槽との間の搬送装置を省略することができる。特に、冷却槽は、分割装置の下方に略垂直に配置できるため、溶融物片は自然落下により冷却槽に落下することができる。場合によっては、溶融物片を、シュートを介して溶融槽に運搬してもよく、シュートは、垂直に対して多少鋭角な傾斜を有してもよい。
【００４５】
容積及び使用される冷却水によって、冷却槽は、特別な冷却手段なしで必要な温度を維持可能である。場合によっては、冷却槽を、２つの回路で形成してもよく、冷却槽の外側に配置された熱交換器及び／又は冷却槽内に配置された熱交換器を有する二次冷却回路であって、一時冷却水を冷却するための二次冷却回路を冷却槽に連結させてもよい。水中ペレタイザを使用する場合、ペレタイザの水回路を冷却槽の冷却に使用してもよい。
【００４６】
原則として、溶融物片又は材料の塊から取り除かれた熱は、例えば、外気との対応する熱交換などの放熱によって簡単に除去可能である。本発明の有利な展開において、溶融物片又は材料の塊から取り除かれる熱は、回収されて、熱を必要とする、又は、熱を必須とする処理プラント又は設備機器の別の部分で選択的に用いられてもよい。このために、冷却時に得られた熱を選択的に回収及び保存、及び／又は、熱をプラント及び／又は加熱する構築部で使用、又は、熱をプラント又は構築部に伝達する熱回収手段を冷却装置に連結してもよい。
【００４７】
原則として、熱回収は、様々な場所で実現でき、冷却装置の様々な冷却手段に連結可能である。特に、少なくとも１つの冷却槽の領域で実現でき、その領域に、少なくとも１つの熱交換器が一次及び／又は二次回路で連結され、その領域を介して熱が回収される。代替として、又は、付加的に、熱回収を、例えば、前述した接触冷却装置などの前冷却の領域で対応する熱交換器を介して実現することができ、この接触冷却装置により、分割する溶融ストランドが誘導弁及び／又は分割装置の領域で冷却される。
【００４８】
回収された熱は、例えば、冷却及び凝固された材料の塊を乾燥させる下流乾燥工程で、送風機によって用いられる乾燥した空気を予熱するのに使用することができる。水中ペレタイザを使用する場合、回収された熱を、水中ペレタイザの水回路を予熱するのに、代替として、又は、付加的に用いてもよい。代替として、又は、付加的に、溶融物処理プラントの処理ヘッドを、回収された熱によって加熱してもよい。処理プラント構成要素の加熱の代替として、又は、付加的に、回収した熱を、例えば、工場ホールを暖めるため、又は、建物の暖房を支援するために用いてもよい。
【００４９】
冷却槽で凝固されて冷却された材料の塊に更なる処理を施すことを容易及び／又は自動化するため、冷却槽からプラスチック材料の塊を除去するための、本発明の展開に係る除去コンベヤが設けられる。原則として、除去コンベヤは、様々な方法で形成され、例えば、冷却槽に浸され、そこに存在する材料の塊を掬い取ることができるような漁網の方式で形成可能で、運転可能な少なくとも１つの収集ふるいを備える。本発明の展開によれば、特に、有利には、ベルトコンベヤを設けてもよく、このベルトコンベヤにより、冷却槽に存在する材料の塊が冷却槽から除去される。
【００５０】
本発明の展開によれば、ベルトコンベヤは、冷却槽に浮かぶ材料の塊を収集及び除去する、水平面に対して鋭角に傾斜し、冷却槽の水位まで延びる収集ベルト部分を備える。有利には、除去コンベヤ又は分離機能モジュールは、冷却槽を循環させて、循環により、塊をコンベヤの上の水に浮かせるために、冷却槽に連結された循環手段を備える。特に、循環手段は、収集ベルトに向けて移動する流れを生成するように形成される。循環手段は、例えば、ベルトコンベヤの偏向滑車又は偏向ローラに接続可能な回転刃などを備えてもよい。
【００５１】
沈んでいる材料の塊も除去することができるように、ベルトコンベヤは、水位まで斜めに延びる収集ベルト部分の代替として、又は、付加的に、冷却槽の底面に配置された収集部分を備えてもよく、当該収集部分は、水平面に対して、略水平又はわずかに傾斜して配置され、特に、冷却槽の底面を覆い、沈んだ材料の塊を収集ベルト部分の上に確実に載せる。
【００５２】
水の抵抗に関わらず収集する材料の塊を運ぶため、ベルトコンベヤは、回転する搬送手段に搭載された、例えば、最上部のストランドから上方に突出する突起形状のキャリアを備えてもよい。有利には、このようなキャリアは、水槽の循環に与える影響が大きくなりすぎないように、例えば、レーキ形状、又は、孔開きフライト形状に形成してもよい。
【００５３】
本発明の展開によれば、ベルトコンベヤの回転手段は、透液性を有するように、又は、液体を保持しないように、形成される。特に、回転搬送手段は、搬送手段上に最初に存在する水が通って流れ出る凹所を備えてもよい。例えば、布ベルトなどの孔開きコンベヤベルトを設けてもよい。代替として、又は、付加的に、コンベヤベルトが、交互に延びる複数のストラップで形成されて、液体がストラップ間の隙間から流れ出るような帯状のベルトを設けてもよい。代替として、又は、付加的に、ベルトコンベヤの最上部のストランドは、コンベヤベルトにある水が横に流れ出るように、僅かな横傾斜を備えてもよい、及び／又は、断面が僅かに凸状に湾曲していてもよい。
【００５４】
搬送する材料の塊が横に落下、又は、転がり落ちることを防止するため、例えば、手すり形状に、横方向フライトをコンベヤベルトに連結させてもよく、有利には、液体が横に流出できるように、コンベヤベルトと縁との間に少なくとも小さな隙間を設ける。隙間の大きさは、塊が滑り落ちないように、除去する塊に合わせられる。
【００５５】
本発明の展開によれば、除去した材料の塊をさらに冷却及び／又は乾燥させるために、冷却装置及び／又は乾燥装置を除去コンベヤに連結してもよい。場合によっては、このような追加的な冷却装置及び／又は乾燥装置は、追加的な冷却槽の後に設けられ、そこに、除去コンベヤの第１部分が、第１冷却槽又は前の冷却槽から塊を運搬してもよい。複数の冷却槽によってエネルギー効率の良い、熱的に均等に効果的な冷却を達成するために、順々に配置された冷却槽は、逐次的に低くなる温度を有する。すなわち、第２冷却槽は、第１冷却槽より低い温度を有し、第３冷却槽は、第２冷却槽より低い温度を有する。
【００５６】
前述した追加的な冷却装置及び／又は乾燥装置は、第１又は追加的な冷却槽の後に除去コンベヤに連結されるが、原則として様々な方法で形成されてもよい。例えば、対応する冷却手段が、除去コンベヤによって搬送された材料の塊に冷却用空気又は冷却ガスを充てるための空気及び／又はガス冷却装置を備えてもよい。代替として、又は、付加的に、除去コンベヤによって搬送された材料の塊に冷却水を充てるための液体冷却装置を設けてもよい。代替として、又は、付加的に、例えば、冷却されたコンベヤベルトの形状の接触冷却装置を設けてもよい。
【００５７】
冷却された材料の塊を乾燥させるため、除去コンベヤの下流に、除去コンベヤによって堆積された材料の塊を乾燥させる乾燥工程を設けてもよい。有利な展開において、このような乾燥工程は、遠心分離式乾燥機、サイクロン分離器又は移動乾燥機を含み、例えば、撹拌機として形成してもよく、材料の塊にまだ付着している液滴を機械的に振り払うため、材料の塊を振る、又は、振動させる。
【００５８】
除去コンベヤの下流に配置されたこの乾燥工程の代替として、又は、付加的に、除去コンベヤ部分に連結し、材料の塊を乾燥させながら除去する連続的な乾燥機を設けてもよい。このような連続的な乾燥機は、例えば、送風機の形式の空気乾燥器、抽出装置及び／又はサイクロン分離器を含む。代替として、又は、付加的に、除去コンベヤ上を搬送された材料の塊を、例えば赤外線の放射によって少なくとも部分的に乾燥させる放射乾燥機を設けてもよい。代替として、又は、付加的に、連続的な乾燥機は、除去コンベヤの一部を形成する、例えば、振動線の形状の移動乾燥機として形成されてもよく、又は、移動乾燥機を備えてもよい。例えば、除去コンベヤの一部は、振動又は揺動コンベヤとして形成されてもよい。
【００５９】
排出チャネルから排出される溶融物、あるいはスプリッタから排出される溶融物の塊において、分解（劣化）や溶融物成分の揮発等のような望まない反応が進行することを回避するために、排出される溶融物または分割された溶融物片を所定の雰囲気で充満する雰囲気生成装置を、スプリッタの下流に関連付けるか又は設けることができる。かかる雰囲気は、例えば、不活性ガス又はシールドガスを含む又はのみからなる所定の化学組成を有することができる、及び又は、所定の圧力条件を含むことができる。例えば、排出される溶融物又は対応する分割された溶融物片は、シールドガスで充満されてもよいし、又は、空気により加圧され、即ち高圧下に暴露されてもよいし、減圧下や真空下に暴露されてもよい。
【００６０】
排出される溶融物片に提供する所望の雰囲気に応じて、雰囲気生成装置は、種々の充填手段を含みうる。本発明の展開において、スプリッタの出口領域には、ガスが充満されるか、例えば分割された溶融物片をシールドガスで充満するようにガスの噴射を行うことができる。代替または追加として、溶融物片が周囲の雰囲気と接触することを防止するために、あるいは逆に、溶融物片の揮発成分が周囲の雰囲気に放出されることを防止するために、スプリッタの出口領域をカプセル化してもよい。
【００６１】
かかるカプセル化は、例えば、スプリッタに接続された、好ましくは気密性のコンテナによって実現され得る。ここで、コンテナは、分割された溶融物片が該コンテナの内部空間に入るようにスプリッタに接続することができる。実施する後処理に応じて、コンテナを後続の処理装置に接続するか、該処理装置をコンテナで取り囲むことができる。例えば、コンテナは、上述した液体浸漬槽の容器（tub）と接続する、及び又は、スプリッタ又はスプリッタの領域におけるプラント構成要素に接続された、好ましくは気密性の膜（envelope）により形成された上述した浴槽と接続することができる。
【００６２】
この目的のために、コンテナは、溶融物片を受け入れるように、分割装置の出口に設けることができる。その結果、これらの溶融物片は、所定の雰囲気によって、例えば圧縮空気による所定の加圧によって、又は適切なシールドガスによって、不活性化される（inertized）。揮発成分の放出に対処するために、及び又は、分解を防止するために、このガスは、中立圧力（neutral pressure）で流されてもよいし、又は、高圧によって溶融物片中のこれらの成分を大規模に取り囲んでもよい。このような被覆、及び又は、ガス又は圧縮空気による高圧は、原則的に可変で実現され得る。
【００６３】
分割装置の下流のコンテナを、全ての溶融物片を受け入れることができ、且つ冷却及び十分なガス抜きの両方ができるだけの大きいサイズで設けることができない場合は、上述した影響を防止するために、後続のタンクやコンベヤも同様にして被覆することができる。
【００６４】
以下に、好ましい実施形態と図面を参照して、本発明について更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】溶融物装填装置が、溶融物をペレット化して顆粒を得ることで、誘導弁を介して、水中ペレット化ヘッドに溶融物を装填する、本発明の有利な実施形態に係る水中ペレット化プラント形式の溶融物処理プラントの概略図
【図２】誘導弁、誘導弁に連結された分割手段、分割手段に連結され、分割手段の下流側に配置され、誘導弁から排出されて分割された溶融物片を冷却する冷却装置、及び、凝固した材料の塊を除去するための除去コンベヤの概略図
【図３】分割装置のスプリッタヘッドの概略側面図であって、往復移動可能なキャリッジと、その目的のために設けられたキャリッジ駆動装置を示す
【図４】図３の一部切り欠き断面図であって、複数の溶融物チャネルの輪郭といくつかの出口を示す
【図５】スプリッタヘッドが有する溶融物チャネルの斜視図であって、分配ヘッドの溶融物チャネルの入口輪郭、及び、これと流体接続された排出チャネルの出口輪郭を示す
【図６】図３から図５のスプリッタの分解斜視図
【図７】図３から図６の分割装置の様々なノズル挿入体の断面図
【図８】回転駆動分配ヘッドが設けられた、本発明の更なる有利な実施形態に係る誘導弁に連結された分割装置の側面図
【図９】図８のスプリッタヘッドを下方から見た様子を示す図
【図１０】分割された溶融物又は材料の塊を除去するための除去コンベヤのいくつかの態様を説明する概略説明図であって、ａ）は冷却槽に浮かぶ材料の塊を回収するための除去コンベヤの構造を部分的に示し、ｂ）は冷却槽に浮かばない材料の塊のための除去コンベヤの構造を部分的に示し、ｃ）は空気またはスプレー冷却のための除去コンベヤの構造を部分的に示す
【図１１】本発明の更なる態様に係る、図１に示したものと同様の溶融物処理プラントの概略説明図であって、ここで、分割された溶融物片が周囲の雰囲気と反応することを防止するため、及び環境中に揮発成分が放出されることを防止するために、スプリッタ、その後続のコンベヤ及び処理手段は、気密にカプセル化されている
【図１２】図１１に示したプラントにおけるカプセル化された領域中へのガス及び又は圧縮空気の適用を制御するための回路の概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る溶融物処理プラントは、水中ペレット化プラント１として形成される。溶融物装填装置２は、例えば、押出機３４を備えるが、供給チャネル３５を介して、溶融物を水中ペレタイザのペレット化ヘッド３に供給し、ペレット化ヘッド３で、それ自体が既知の方法で複数の穴でダイプレートに押し進められ、ペレット化ナイフでペレットに切断され、ペレット化プラント１の水回路３６によってペレット化ヘッド３から運び去られ、例えば、遠心分離式乾燥機などの乾燥機３７に運搬されて乾燥される。
【００６７】
プロセスの開始時、又は、入れ替え段階の間、溶融物が確実に排出されるように、誘導弁４は、溶融物装填装置２とペレット化ヘッド３との間に設けられ、動作位置において、供給チャネル３５を溶融物装填装置２とペレット化ヘッド３との間で切り替え、迂回又は排出又は回避位置において、溶融物装填装置２からくる溶融物を排出する。このために、誘導弁４は、少なくとも１つの注入チャネル及び少なくとも１つの供給チャネルの他に排出開口３８を有する少なくとも１つの迂回チャネルを備える（図１参照）。誘導弁４はさらに、場合によっては、複数の誘導物装填装置２を複数のペレット化ヘッド３に接続するため、又は、適切な機能的条件において、溶融物を様々な処理ヘッドに分配するため、複数の注入チャネル及び／又は複数の供給チャネルを有してもよい。
【００６８】
図２に示すように、分割装置５は、誘導弁に連結され、排出された溶融物を扱いやすい溶融物片に分割し、特に、誘導弁４の排出開口３８から排出される溶融ストランドを、それぞれ等しい大きさの溶融物の塊に分割し、冷却することで少なくとも部分的に凝固させて材料の塊３９を形成し、その後、さらに冷却及び乾燥して、再利用回路４０で再び処理して、例えば、溶融物生成装置に供給する。材料の塊３９を直接溶融物生成装置に再循環させる方法の代替として、材料の塊３９を他の方法で再利用し、さらに処理することもできる。例えば、材料の塊３９をまずは、一時的に保存し、その後、将来的な必要性に応じて利用を決めてもよい。材料の塊３９を、それらが排出された処理プラントに再び供給する必要はない。むしろ、材料の塊３９を他の利用、例えば、パイプ押出や、当該材料を必要とする他の用途に用いるために供給されてもよく、場合によっては、例えば、粉砕や他の物質との混合など、更なる予備又は中間処理工程を行ってもよい。
【００６９】
図３から図７に示す第１の実施形態によれば、分割装置５は、誘導弁４の排出開口３８に配置され、誘導弁４に対して移動可能に搭載されたスプリッタヘッド８を備え、スプリッタヘッド８は、誘導弁４に対して往復するように線形移動可能なキャリッジ１４の一部である。スプリッタヘッド８は、互いに独立して形成され、様々な開口領域を有する複数の溶融物チャネル９及び１０を備える。注入開口により、２つの溶融物チャネル９及び１０は、直接、隣接して配置され（図４参照）、溶融物チャネル９及び１０の出口領域は、互いに離れている。この配置は、異なる傾斜を有するチャネル配線によって実現される（図４参照）。
【００７０】
キャリッジ１４によって、２つの溶融物チャネル９及び１０が誘導弁４の排出開口３８を越えて注入領域を移動し、キャリッジ１４の位置によって、ある時は、一方の溶融物チャネル９が、別の時は、もう一方の溶融物チャネル１０が排出開口３８に接続する流れに加わるように、スプリッタヘッド８は、誘導弁４に対して往復運動可能である。工程中、それぞれもう一方の溶融物チャネル９は、流れから外れ、排出された溶融物流から切り離される。
【００７１】
キャリッジ１４の溶融物チャネル９及び１０は、誘導弁４の排出開口３８と直接、係合する、又は、排出開口３８に接続する流れに導入される必要はない。有利には、スプリッタ７は、誘導弁４に固定されて搭載され、排出開口３８に接続する流れに入る、ノズル挿入体形状の中間又はアダプタ又は接続片４１を備えてもよい。キャリッジ１４が、中間片４１に対して相対的に往復運動することで、スプリッタヘッド８の溶融物チャネルがアダプタ片４１のノズル挿入体のノズル開口に接続する流れに導入されか、又は、接続する流れから外れる。
【００７２】
図４及び図７に示すように、スプリッタアセンブリの入口は、アダプタ片４１によって形成されるが、流れ方向に断面が先細りし、誘導弁４の排出開口３８の出口断面が非常に小さな直径になるように先細りさせる排出チャネル４２を備えてもよい。
【００７３】
図７に示すように、有利には、注入領域をより大きな断面にし、ノズル出口領域をより小さな断面にする略円錐形のチャネル部分を介して先細りさせる、異なる断面外形を設けてもよい。特に、アダプタ片４１の流れ断面は、排出された溶融物の粘度に合わせることができ、ひいては、直径を拡大することも可能である。複数の溶融物に対して、ノズル形状のテーパ断面は有用であり、特に、水中ペレタイザに使用される際、通常の溶融物に有用である。有利には、ノズル挿入体の出口断面は、溶融物の材料及び粘度によって、注入断面の７５％未満、好適には、５０％未満、特に、約２５％から５０％が好ましい（図７参照）。
【００７４】
図７のａ〜ｆに例示したように、上述した排出チャネル４２は、例えば、図７ａ〜７ｃに示すように、丸みを有する断面形状、好ましくは円形の断面形状や、あるいは図７ｄ〜７ｆに示すような、角を有する断面形状等のような種々の断面形状を有することができる。ここでは、角を有する断面形状として、四角形、三角形、星型を例示している。これらの例に限定されず、例えば、丸みを有する形状、円筒状等、あるいは広義の球状、楕円形状のような所望の溶融物片を形成するために、他の断面形状を適宜付与することができる。
【００７５】
図３から図６に示すように、キャリッジ１４は、好適には、プレート形状のキャリア４３上に、線形にシフト可能に導かれる、又は、搭載され、キャリア４３は前述のアダプタ片４１を運搬するか、あるいは、アダプタ片を備え、誘導弁４に搭載可能である。このために、キャリア４３は、有利には、誘導弁４の外形に合わせた搭載面を有してもよい。
【００７６】
キャリッジ１４を往復運動するように駆動させるため、キャリッジ駆動装置１５を設けてもよく、本実施形態においては、キャリッジ駆動装置１５は、圧力媒体シリンダを構成するが、前述したように、様々な方法で構成されてもよい。図３に示すように、キャリッジ駆動装置１５の一方の側が、キャリッジ１４に接続され、他方の側がキャリア４３に関節接合されている。
【００７７】
キャリッジ１４を往復運動させることで、スプリッタヘッド８の複数の溶融物チャネル９及び１０が、交互に、排出開口３８に接続する流れに導入される。一方の溶融物チャネルが排出開口に接続する流れに導入される場合、他方の溶融物チャネルが接続する流れから外れる。結果として、排出される溶融ストランドは、対応する片に分割される。概略的にのみ表した制御装置１３によって、キャリッジ駆動装置１５は、所望の方法で溶融物を分割するために、所望の方法で作動される。特に、制御手段１８が、所望の方法で溶融物片の大きさを変更する、又は制御するために、又は、所望の溶融物片の大きさに調整するために、駆動速度及び頻度を変更させることができる。
【００７８】
図４及び図５に好適に示されるように、溶融物チャネル９及び１０は、誘導弁４から導かれる排出チャネル４２と比較して、断面形状及び断面寸法（cross-sectional dimension）が明確に異なるように寸法付与（dimensioned）及び形成されている。好ましくは、可動スプリッタヘッド８における溶融物チャネル９及び１０は、排出チャネル４２の出口断面よりも数倍大きい断面積を有している。
【００７９】
排出チャネル４２の出口断面に隣接する流入部位において、溶融物チャネル９及び１０は、該溶融物チャネル９及び１０に導入される溶融物がスプリッタヘッド８の壁から脱離されるように断面拡開を有している。この断面拡開は、切断端（tear-off edge）として機能する張り出し部を形成している。
【００８０】
上述した断面拡開の領域１００では、溶融物チャネル９及び１０の断面積だけでなく、これらの断面形状も急変（increases abruptly）する。特に図４及び図５に示すように、流入側における溶融物チャネル９及び１０は、流入方向に沿って漏斗状あるいは円錐状に拡開する入口ウェブ（inlet web）１０１によって画定される。前記入口ウェブ又は入口カラー（inlet collar）１０１の後に続いて、前記チャネルの断面は急に拡がる。ここでは、入口カラー１０１の下流で、溶融物チャネル９及び１０は、多角形、好ましくは矩形の輪郭を有している。
【００８１】
入口カラー１０１の直後において、溶融物チャネル９及び１０は、それぞれ略直方体の輪郭を有し、該溶融物チャネル９及び１０の出口が、傾斜され面が付与された断面形状（a beveled, faceted cross-sectional contouring）に推移するようにしている。言い換えれば、当初垂直に配向された側壁１０２、１０３及び１０４は、垂直に対して傾斜配向されたチャネル壁１０５、１０６に推移する。
【００８２】
入口カラー１０１に隣接する溶融物チャネル９及び１０のチャネル部位は、それぞれ入口カラー１０１から後退されるか、あるいは断面寸法（cross-sectional dimension）が顕著に拡がることにより、前記入口カラーと、隣接する角を有する前記チャネル部位との間に逃げ溝（an undercut）１０７が得られる（図４参照）。
【００８３】
図４及び図５に示すように、溶融物チャネル９及び１０それぞれの入口カラー１０１には、放物線状、V字状、より具体的には丸みを帯びたV字状の輪郭が付与されている。これにより、溶融物チャネル９及び１０の入口開口は、キャリッジ１４の対向する端面に向けて拡大する入口ウェブ又は入口カラー１０１により画定される。言い換えれば、上述したV字の分岐した足は、前記キャリッジの移動方向に対して対称的であり、ここで、V字あるいは放物線の該足の接続部位は、２つの溶融物チャネル９及び１０の間の上述した推移領域に向けて配置されている。入口開口の分岐した足の間の前記推移領域は、排出チャネル４２の断面形状に適合されている（図５参照）。これにより、各溶融物チャネル９及び１０が開放されるとき、より具体的には完全に開放された位置に達するときに、チャネル断面の急激な拡大が効果を奏する。
【００８４】
溶融物チャネル９及び１０の入口開口の断面区域（cross-sectional sectors）１０８は、排出チャネル４２の形状に適合され、これら溶融物チャネル９及び１０の脇に位置しており、溶融物チャネル９及び１０が開放されるときに最初に排出チャネル４２を開く。図５に示されるように、溶融物チャネル１０又はキャリッジ１４は、溶融物チャネル１０の開放時に左に向けて移動する。このとき、溶融物チャネル１０の入口開口の左端部は、上述したように、排出チャネル４２の出口断面に適合されている。入口カラー１０１の上述した足、又は溶融物チャネル１０の入口開口の上述した足は、開放する方向に対して反対の方向、言い換えれば図５中の右方向に分岐するように設けられている。
【００８５】
図３から図７に示すキャリッジ解決法の代替として、スプリッタ７は、図８及び図９の実施形態に示すような、回転移動可能なスプリッタヘッド８を備えてもよい。スプリッタヘッド８は、略プレート形状に形成され、溶融物チャネル９及び１０を形成する複数の貫通孔を備えてもよく、溶融物チャネルの数は変更可能である。有利には、本実施形態では、少なくとも２つの溶融物チャネルを設けるが、２つを超える溶融物チャネルを採用してもよい。本実施形態においては、このような溶融物チャネルが４つ、スプリッタヘッド８に形成されている。
【００８６】
溶融物チャネル９及び１０は、回転軸４４を中心とした共通のピッチ円上に配置され、スプリッタヘッド８が回転している間、同じ循環経路上を循環する。回転軸４４は、誘導弁４の排出チャネルの長軸方向に略平行、及び／又は、中間片４１のノズル開口の長軸方向に略平行である。前述した実施形態のように、アダプタ片４１を、図８及び図９の実施形態に有利に採用することができ、アダプタ片４１は、誘導弁４の排出開口３８上に強固に搭載可能であり、特に、既に説明したキャリア４３によって、アダプタ片４１の上にスプリッタヘッド８が移動可能に搭載されている。
【００８７】
スプリッタヘッド８を回転させることで、もう一方の溶融物チャネル９又は１０がそれぞれ中間片４１のノズル開口に接続する流れに導入され、これにより、誘導弁４の排出開口３８に接続する流れに導入され、それぞれ別の溶融物チャネルが、流出する溶融物から切り離される。このように、排出する溶融ストランドが相応に分割される。スプリッタヘッド８の回転速度、又は、スプリッタヘッド８の回転頻度を変更することによって、ここで溶融物の大きさを調節することができる。スプリッタヘッド８の回転は、適切な回転駆動装置１７によって実現されるが、回転駆動装置１７は、所望の速度を調整できるように、場合によっては、速度を変更できるように、原則として、例えば、対応付けられたギア段階を有する電気モータなど、様々な方法で形成される。
【００８８】
この回転スプリッタヘッド８の溶融物チャネルは、図３〜図５を参照して説明した実施形態に類似するように形成されている。
【００８９】
スプリッタヘッド８、及び、中間片又は接続片４１は、特に、溶融物チャネル９及び１０や排出チャネル４２の領域、及び、摺動ペアを構成する面（摺動面）の領域が、機能層又は機能表面層によって全面的にコートされてもよい。スプリッタヘッド８、及び、中間片又は接続片４１は、有利には、適切な高温用鋼により構成することができる。
【００９０】
図２に示すように、冷却装置６は、特に、分割時に直接又は分割後に直接溶融物を冷却する冷却手段３３を備える。冷却手段３３は、例えば、スプリッタ７から排出される溶融ストランド上に冷却水を噴霧する噴霧冷却手段として形成されてもよい。代替として、又は、付加的に、冷却手段３３は、溶融ストランド上に冷却用空気又は冷却ガスを向ける空気又はガス冷却装置を備えてもよい。代替として、又は、付加的に、冷却手段３３は、同様に、溶融ストランドと接触する冷却面を有する接触冷却装置を備えてもよい。例えば、スプリッタヘッド８及び／又は誘導弁４は、特に、排出側で、例えば、液体循環冷却などの適切な方法で冷却されるので、溶融物が分割される際には、既に冷却されており、場合によっては、分割される際には、既に凝固を開始している。
【００９１】
さらに、冷却装置６は、有利には、分割装置５の下流側に少なくとも１つの冷却工程、特に、分割装置５の下方に配置された冷却槽２３の形式の冷却工程を備え、細分化された溶融物片が重力によって冷却槽に直接落下するようにする。冷却槽２３は、上述した方法で、必要に応じて、１つ又は２つの回路で形成され、所望の冷媒温度を維持できるようにする。冷却槽２３において、溶融物片が凝固されて、材料の扱い可能な塊３９が得られる。
【００９２】
処理プラントとして水中ペレタイザを使用する場合、図１に示すように、水中ペレタイザの水又は液体回路３６を、冷却槽２３及び／又は追加的な冷却槽２４を和らげる、及び／又は、冷却するのに有利に用いてもよい。図１に示すように、熱交換器４６及び４７を介して冷却槽２３から熱を除去して、水回路３６を予熱するのに用いてもよく、水回路３６及びその冷却手段は、単に、要求に応じて冷却槽２３を冷却する又は和らげるのに用いてもよい。代替として、又は、付加的に、熱交換器４８を介して冷却槽２３及び／又は冷却槽２４から除去された熱は、例えば、下流の乾燥工程３０で用いられる乾燥風を予熱するのに用いてもよい。
【００９３】
冷却槽２３の液体から材料の塊３９を分離することができるように、本発明の展開によれば、有利には、ベルトコンベヤ２６として形成され、有利には、冷却槽２３、特に、水面の下に伸びるベルト部分、及び、冷却槽２３の外側に延びるベルト部分を備える除去コンベヤ２５を設ける。
【００９４】
図１０に示すように、ベルトコンベヤ２６は、有利には、冷却槽２３の水面を通って冷却槽２３上に浮かぶ材料の塊３９を収集し、冷却槽２３から除去する、水平面に対し鋭角に傾斜した収集部２７を備える（図１０、部分図ａ）参照）。
【００９５】
代替として、又は、付加的に、ベルトコンベヤ２６は、沈んだ、又は、下降した材料の塊３９を収集し、運び出すことができるように、冷却槽２３の底面に配置された収集部２８を備えてもよい。このような底面側の収集部２８は、場合によっては、浮かんでいる材料の塊３９を収集し、運び出す収集部２７に結合されてもよい。
【００９６】
代替として、又は、付加的に、例えば、冷却槽２３が省略され、代わりに、空気又は噴霧冷却が設けられる場合、除去コンベヤ２５の略平らな構造も設けられる。
【００９７】
このような空気及び噴霧冷却は、冷却槽２３が設けられる場合、例えば、冷却槽２３の外側に延びる除去コンベヤ２５の部分の領域に設けられる。冷却槽２３から搬送された材料の塊２９を冷却するための追加的な冷却手段４５が図２に示される。
【００９８】
代替として、又は、付加的に、追加的な冷却槽２４が冷却槽２３の下流に設けられてもよく、有利には、第１又は前の冷却槽２３より大きな容積、及び／又は、低い冷媒温度を有する。
【００９９】
図１に示すように、除去コンベヤ２５は、再度、追加的な冷却槽２４に連結されている。浸されて、及び／又は、浮かんで再度冷却された材料の塊３９が分離され、冷却槽から運び出されるようにしている。
【０１００】
最後の冷却槽の後、追加的な冷却手段、特に、乾燥装置３０が、除去コンベヤ２５の下流に連結又は設けられる。上述したように、この乾燥装置３０は、例えば、遠心分離式乾燥機の形式の固定された乾燥部３１であり、除去コンベヤ２５は、乾燥のための材料の塊３９をこの乾燥部に供給する。代替として、又は、付加的に、乾燥装置３０は、スルーフィードの形式で動作し、除去コンベヤ２５が材料の塊３９を移動させる、すなわち、材料の塊３９を除去し、さらに搬送する間に乾燥させる、連続的な乾燥機３２を備える。上述したように、このような連続的な乾燥機３２は、例えば、ファン冷却又は噴霧冷却などを含む。
【０１０１】
図１１に示すように、分割された、又は分割される材料の塊３９を、所定の雰囲気とともにチャージするために、雰囲気生成装置２００を、スプリッタ７と組み合わせるか、又は、スプリッタ７の下流側に設けることができる。
【０１０２】
上述した雰囲気生成装置２００は、好ましくは、スプリッタ７及びその後続の出口領域をカプセル化し、周囲の雰囲気から遮蔽するように、実質的にガス気密に構成されたカプセル封じ（an encapsulation）２０１により構成されてもよい。
【０１０３】
特に、スプリッタ７を、コンテナ２０２によって囲むこともでき、これにより、高圧、及び／又は、シールドガスや、例えば真空などのような他の種々の雰囲気の供給が提供され得る。
【０１０４】
更に、図１１に示すように、冷却槽２３、及び／又は、除去コンベヤ２５などのような下流側のプラント構成要素を、同様のコンテナ、又は上述したコンテナ２０２によって囲むこともできる。異なるコンテナの部分同士をガス気密となるように互いに接続して、十分な大きさを付与することができる。
【０１０５】
コンテナ２０２の内部空間には、ガス及び／又は圧縮空気回路２０３によって、ガスや圧縮空気あるいはこれらの混合物を供給することができる。ガス及び／又は圧縮空気回路２０３は、例えば、遮断要素（shut-off elements）、圧力計（pressure gauges）、及び、対応する弁（corresponding valves）からなる圧力制御及び／又は制限要素などのような圧力調整モジュールを含むことができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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