(57)【要約】  本発明は、爆発性のある粉塵／空気混合物の形成につながり得る粉粒体を含むバルク材を扱うための装置に関し、前記装置は、バルク材と接触する筐体の中に可動式内部部材を含み、可動式内部部材および／またはバルク材と接触する筐体の内部が、アルミニウム青銅からなり、または、アルミニウム青銅で覆われかつ／またはコーティングされていることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク材を扱うための装置であって、バルク材と接触する筐体の内部に可動式内部部材を含み、前記可動式内部部材および／またはバルク材と接触する前記筐体の前記内部が、ある種類のアルミニウム青銅または様々な種類のアルミニウム青銅からなり、または、ある種類のアルミニウム青銅または様々な種類のアルミニウム青銅で覆われかつ／またはコーティングされていることを特徴とする装置。
【請求項２】
製品と接触する前記筐体の前記内部または前記可動式内部部材は、前記アルミニウム青銅で覆われかつ／またはコーティングされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アルミニウム青銅は、ニッケルを含まない、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記アルミニウム青銅は、ＡＭＰＣＯ（登録商標）２５である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
バルク材を扱うための装置の少なくとも１つの可動式内部部材および／または筐体のための材料としてのアルミニウム青銅の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、爆発性のガス／空気混合物の形成につながり得る粉粒体を含むバルク材を扱うための解決法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に関連するバルク材の扱いは、もっぱら、物質変化を引き起こさず（即ち、化学変化が起きない）、また物質の状態に意図的な変化をもたらさない手続きに関する。
【０００３】
本発明の目的のために、バルク材という用語は、粒子状または塊状の天然および／または合成起源の混合物で流し込み得るものを指す。そのような物質は、例えば、以下のものを含む。
・食料品
・ポリマー
・肥料
・活性化合物
・固形の投与形態の医薬
・燃料
・可燃性粉塵
とりわけ、以下の工場設備（以下で「ユニット」と言う）がバルク材の扱いのために用いられる。
・非連続および連続凝集装置
・二重放出弁
・スクリューコンベヤー内蔵型計量秤を含む、計量スクリューおよびスクリューコンベヤー
・回転弁
・グラニュレーター
・金属セパレーター
・（動的、非連続、および連続の）ミキサー
・クラッシャーなどの粉砕ユニット
・微粉砕機
・凝集物解砕ユニット（例えばシーブミル）
・磨砕ユニット
・チューブチェーンコンベヤー
・摺動体（平滑り弁を含む）
・（非連続および連続の）乾燥機
・振動テーブルおよび漏斗
・輸送システム内の切り替え点
・スクリューコンベヤー
・星形供給機
・打錠機。
【０００４】
このリストは完全なものではない。
【０００５】
上記各ユニットは、ローター（セルラーホイール）、摺動プレート、スクリュー、スクリューコンベヤー、チューブチェーンなどの可動部品、および筐体、ガイドプレートなどの固定部品を含む。これらの部品は典型的には金属性材料でできている。上記工場設備では、金属性材料以外に、可動部品にも筐体にも非金属性材料（例えば、ポリマー、セラミック）が用いられる。
【０００６】
上記のユニットにおいて、粉塵による爆発性混合物の形成は、通常動作時においても故障発生時においても起こり得る。これらユニットにおける爆発性の粉塵／空気混合物の発生確率は「稀かつ短期」（ゾーン２２相当）から、「時折」（ゾーン２１相当）、「継続的、長期または頻繁に発生」（ゾーン２０相当）までの範囲であり得る（Technical Rules for Operational Safety - TRBS 2152, Hazardous Explosive Atmosphere - General - of March 15, 2006）。
【０００７】
可動部品が互いに接触したり、異物と接触したり、および／または関係の筐体内部と接触したりすると、発火を起こし得る機械的スパークが発生することがある。
【０００８】
ＤＩＮ  ＥＮ１１２７−１（Explosive Atmospheres - Explosion Prevention and Protection part 1 Basic concepts and methodology, 2011 version）によれば、機械的に生じるスパークは、そこに記載されている１３種類の発火源に含まれている。そこには「摩擦事象、衝撃事象、および摩耗事象、例えば磨砕により、固形材料から粒子が分離することがあり、分離過程でのエネルギー消費の結果、粒子の温度が上昇する。粒子が、例えば鉄または鉄鋼などの酸化可能な材料の場合、酸化過程を通じてさらに温度が上昇することがある。これら粒子（機械的スパーク）は、可燃性のガスと蒸気を、またある種の（執筆者らの言によれば、発火しやすい）粉塵／空気混合物（例えば金属粉塵／空気混合物）を発火させることがある。同種の含鉄金属の間であっても、また特定のセラミック材料の間であっても、摩擦によって局所的温度上昇と磨砕スパークに似たスパークが生じることがある。これにより爆発性気体が発火することがある。」と記載されている。これは、有害物質規則（２０１５年６月１日の有害物質に対する防護に関する規則（ＧｅｆＳｔｏｆｆＶとも呼ばれる)）の適用を受ける爆発性混合物にも当てはまる。
【０００９】
同じ場所に爆発性混合物と発火源としての機械的スパークが同時に存在すると、関係するユニット内で爆発が起こる場合があり、その爆発は上流と下流の工場設備（例えば、パイプ、供給装置、および排出装置）に広がる可能性がある。そのような爆発は人的物的被害および／または物的損害を与え得る。
【００１０】
前記工場設備における爆発を防止するために取り得る一方策として、上記工場設備の内部における爆発性混合物を、例えばこれら設備を不活性にすることにより防止することが挙げられる。
【００１１】
爆発を防止するために取り得る更なる方策として発火源を防止することが挙げられる。
【００１２】
可動式内部部材（movable internals）の相互の相対速度および／または筐体の壁に対する可動式内部部材の相対速度が１ｍ／ｓ未満であれば、機械的に生じるスパーク（衝突および摩擦によるスパーク）を防止できることが当業者に知られている（DIN EN ISO 80079-36: December 2016 − chapter 6.4.3参照）。しかし、この場合、ユニットの利用がかなり制限される。プロセス工学上の理由により、１ｍ／ｓを大幅に超える相対速度にすることがしばしば必要になる。
【００１３】
上述のとおり、機械的に生じるスパークは、ユニット内部の可動式部品相互の接触および／または可動式部品と筐体の内壁の接触によって起こり得る。また、機械的に生じるスパークは、ユニット内に意図しない金属片が混入することによっても起こり得る。金属片同士が衝突し、また金属片が可動部品および（筐体壁を含む）固定部品に衝突することがある。
【発明の概要】
【００１４】
したがって、本発明の目的は、上記ユニットの１つの内部における爆発を確実に防止しながら、相対運動する部品間の相対速度を最高２０ｍ／ｓまでとした工場の稼働を可能とする解決策を提供することである。この発火源防止の結果、他の状況によって必要とされるのでない限り、上記ユニットまたは工場の下流および上流の部品を不活性にする必要がなくなる。
【００１５】
先行文献から、特定の前提条件において、いくつかの材料および材料の組み合わせの場合には、発火を起こす機械的スパークが生じないことが知られている−例えば、Henrikus Steen "Handbuch des Explosionsschutzes", Verlag Wiley-VCH, Weinheim 2000, ISBN 3-527-29848-7; Heinz Helmuth Freytag "Handbuch der Raumexplosionen", Verlag Chemie GmbH, Weinheim 1965; BGI 533 （DGUV Information 209-001 - Safety when working with hand tools, version: May 2007）参照。これは規制に関する出版物にも示されている（例えば、DIN EN ISO 80079-36: December 2016 − chapter 6.4.3; DIN EN ISO 80079-36: December 2016 − chapter  6.4.2.1参照）。これによれば、これらの場合には機械的スパークを有効な発火源として考慮する必要はないとされる。これらの材料には、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、いくつかの種類の黄銅（brass）合金（ＣｕＺｎ）および複数の種類の青銅（bronze）合金（ＣｕＳｎ）が含まれる。
【００１６】
上記の材料のみならずベリリウム青銅（ＣｕＢｅ）を含む「低スパーク性」と認められる材料は、ゾーン０の爆発危険領域において爆発群ＩＩＣの材料を扱う場合に使われる手持ち工具（例えば、のみ、金槌、スパナー）の製造に使用できることが同様に知られている（BGI 533 - DGUV Information 209-001 - Safety when working with hand tools, version: May 2007）。
【００１７】
そのような材料は、これまで手持ち工具の材料としてのみ用いられてきた。
【００１８】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、機械的に生じるスパークを防止するために、アルミニウム青銅（ＣｕＡｌ合金）が上記ユニット内の可動式内部部材の材料としておよび／または上記ユニットの筐体の材料として用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本目的は、請求項１から４でクレームされる装置により達成された。
【００２０】
製品または可動式内部部材と接触している筐体内部は、上記材料で覆われ（lined）かつ／またはコーティングされている(coated)ことが望ましい。上記の応用のための材料としては、ニッケルを含まない（nickel-free）種々のアルミニウム青銅が望ましい。これらは、従来、この適用のためには知られていなかった。例えば、特定の、ニッケルを含まないアルミニウム青銅である、ＡＭＰＣＯ  Ｍｅｔａｌ  Ｓ．Ａ．社製のＡＭＰＣＯ２５の適切性が、ドイツ連邦物理工学研究所で調べられ証明された（Meyer, L.青銅を用いた場合の機械的スパークの発火効果を調べる研究プロジェクトの結論を参照。ptb 2015-11）。機械的に生じるスパークのアルミニウム青銅に対する発火効果に関するこれらの研究によれば、関連性のある範囲の相対速度および接触圧において、目視できる、機械的に生じるスパークは起きないことが示された。機械的に生じるスパークに関しては粉塵／空気混合物よりも著しく発火しやすいエテン／空気混合物でさえも発火しなかった。しかし、フリクションピンで発生している温度のため、エテン／空気混合物よりも更に発火しやすい水素／空気混合物は発火させることができた。
【００２１】
Ｌ．Ｍｅｙｅｒは、「実験により、１ｍ／ｓから２０ｍ／ｓまでの範囲の速度、および１Ｎ／ｍｍ2から４０Ｎ／ｍｍ2までの範囲の接触圧で、青銅合金をクロム鋼にこすりつけると、機械的に生じるスパークは観察されないことが示された。．．．
エテンを用いた発火実験では、現行の材料から摩擦させ合う材料を選んで用いた場合、発火を起こすことはできなかった。」と記している。
【００２２】
この結果から、２０ｍ／ｓまでの相対速度、４０Ｎ／ｍｍ2までの接触圧において、有効な発火源（ここでは機械的に生じるスパークおよび小さな高温面）の防止に関し、材料として、またはユニットを覆うためもしくはコーティングするための材料として、および／またはその可動式内部部材のための材料として、（DIN EN ISO 80079-36: December 2016 - chapter 6.4.3; /5/ DIN EN ISO 80079-36: December 2016 - chapter 6.4.2.1）に記載されている材料（銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、いくつかの種類の黄銅合金（ＣｕＺｎ）および複数の種類の青銅合金（ＣｕＳｎ））のみならず、複数種類のアルミニウム青銅が適していること、そしてこれが優れた耐摩耗特性を伴っていることが推論できる。本特許出願は、バルク材を扱うための装置の少なくとも１つの可動式内部部材および／または筐体の材料としてのアルミニウム青銅の使用を更に提供する。
【００２３】
上記ユニットの筐体を覆うためもしくは製造するため、または可動要素のためのアルミニウム青銅の使用の応用分野は以下の産業分野を含む。
・医薬品産業
・農芸化学産業（種まき用種子の処理を含む）
・食品産業
・化学産業
・発電所
・プラスチック工業
・木材加工業
【００２４】
提案されるアルミニウム青銅の使用は、固形材料として、およびアルミニウム青銅で作られていない主要素のカバリング（例えば、コーティング材、被覆材、接着結合材）としての、バルク材取り扱いのためのユニットの可動部品および／または固定部品の製造を対象に含むものであり、この製造は、機械的な必要条件に応じ、例えば切削加工など先行技術における通例の方法の１つによってなされる。
【国際調査報告】
2020528108.tif 000002
2020528108.tif 000003
2020528108.tif 000004
2020528108.tif 000005