EP2266701B1 - Arbeitselektrode für eine elektrodynamische Fragmentierungsanlage - Google Patents

Arbeitselektrode für eine elektrodynamische Fragmentierungsanlage Download PDF

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EP2266701B1
EP2266701B1 EP10009321A EP10009321A EP2266701B1 EP 2266701 B1 EP2266701 B1 EP 2266701B1 EP 10009321 A EP10009321 A EP 10009321A EP 10009321 A EP10009321 A EP 10009321A EP 2266701 B1 EP2266701 B1 EP 2266701B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
expanding
sleeve
working electrode
drive element
central conductor
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP10009321A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2266701A1 (de
Inventor
Reinhard MÜLLER-SIEBERT
Daniel Emanuel Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Selfrag AG
Original Assignee
Selfrag AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2266701B1 publication Critical patent/EP2266701B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B02C2019/183—Crushing by discharge of high electrical energy

Definitions

  • the invention relates to a working electrode for an electrodynamic fragmentation system, change parts for such a working electrode and a use of the working electrode according to the preambles of the independent claims.
  • high voltage breakdowns are produced by a working electrode applied to high voltage pulses and a base electrode, which is usually at a neutral potential, through the material to be comminuted, which leads to the comminution of the material.
  • a slight removal of material at the working electrode tip takes place at each high-voltage breakdown, so that it is worn after a certain period of use and must be replaced. It may also be necessary to change the electrodes when changing the material to be digested with the equipment in order to prevent contamination of the end product with unwanted electrode material.
  • high-voltage electrodes are known from the prior art in which the electrode tip is formed by an exchangeable exchangeable part and which thereby largely avoid the aforementioned disadvantages.
  • Such high voltage electrodes are for example in SU 1799069 A1 . SU 1781892 A1 . JP 2003 001137 A . US 2005/0150688 A1 . DE 38 44 419 A1 and US 4,458,153 shown.
  • the electrode tip is either screwed to the central conductor of the high voltage electrode or in the case of DE 38 44 419 A1
  • these high-voltage electrodes have the disadvantage that it can come at high pressure pulsations in the working space to a dissolution of the electrode tip forming change part and in the case of the clamped electrode tip also a structurally relatively complex arrangement for fixing the Electrode tip is required.
  • a first aspect of the invention relates to a working electrode for an electrodynamic fragmentation system with a replaceable electrode tip.
  • the working electrode comprises an insulator body, for example of plastic or of a ceramic material, with a central conductor of a highly electrically conductive, preferably metallic material, for example of aluminum, copper or stainless steel, which passes through the insulator axially.
  • a high voltage generator for charging the working electrode with high voltage pulses.
  • the central conductor At its other end, the so-called working end, which dips in operation in the filled with process fluid, eg water, and the material to be crushed workspace of the fragmentation, the central conductor carries an electrode tip, which forms the starting point for the voltage breakdown in operation.
  • the electrode tip is formed by a replaceable, one-piece or multi-part removable part.
  • the removable part is frictionally secured by clamping in a frontal opening in the working end of the central conductor, which is preferably accomplished by the replacement part comprises a preferably cylindrical expansion sleeve and an at least partially disposed in the expansion sleeve expansion means by which the expansion sleeve in such a spreadable area is that it is pressed radially against the wall of the frontal opening and thereby clamped axially immovable in the opening.
  • such working electrodes have the advantage that when a wear of the electrode or a change in the material to be crushed, only the electrode tip must be changed and, for example, an opening of an oil-filled high-voltage system for the purpose of replacing the entire working electrode is superfluous. It is thereby advantageous to significantly reduce the maintenance-related downtime and operating costs of electrodynamic fragmentation systems. It is advantageous if the expansion body is connected to a drive element for axially displacing it with respect to the expansion sleeve to effect a radial spreading of the expansion sleeve, which protrudes at the working end of the central conductor emerges from the frontal opening and at its end facing away from the spreader end forms the electrode tip.
  • the clamping of the removable part in the central conductor can be effected in a simple manner by exerting an axial force on the drive element. If, in addition, the expansion body and the drive element are formed integrally with one another, which is preferred, the result is a particularly simple and robust construction.
  • the expansion body has a preferably cone-shaped or pyramid-shaped section for radial spreading of the expansion sleeve or is formed overall as a cone or truncated pyramid, as this very large expansion forces can be generated in a controlled manner.
  • the drive element wipe the electrode tip and the spreader on an external thread, by means of which an axial force can be exerted on this to effect a displacement of the spreader and a resulting radial expansion and clamping of the expansion in the opening in the central conductor.
  • an axial force can be exerted on this to effect a displacement of the spreader and a resulting radial expansion and clamping of the expansion in the opening in the central conductor.
  • the expansion body is designed such that an axial displacement of the same towards the working end of the central conductor causes a radial spreading of the expansion sleeve, the drive element for clamping the change part in the central conductor so tensile forces must be transmitted, it is advantageous if the external thread the drive element for generating the axial displacement forces cooperates with a corresponding internal thread of an abutment element, which is supported axially on the expansion sleeve. This results in a simple construction with few components.
  • the abutment element is designed as a hexagon nut or as a face nut with at least two end holes, which preferably have a circumferential, on its outer circumference, has radial bead, which can serve as field relief.
  • the expansion body is designed such that an axial displacement of the same in the direction away from the working end of the central conductor causes a radial spreading of the expansion sleeve
  • the drive element for clamping the change part in the central conductor must therefore transmit compressive forces
  • the external thread of the Drive element cooperates with a corresponding internal thread of an abutment member which is axially connected to the expansion sleeve for transmitting axial tensile forces between the abutment member and the expansion sleeve.
  • the abutment element is formed integrally with the expansion sleeve, which is preferred, the result is a conceivably compact construction with a minimum of components.
  • the expansion sleeve in the region between the abutment element and the region where it is spread radially from the spreader an expansion region, which preferably has a length of at least twice, more preferably at least four times the diameter of the internal thread of the abutment member.
  • the constructional provision of expansion areas for the transmission of the forces necessary for the generation of contact forces between components of the exchangeable exchangeable part and the central conductor makes it possible to exchange forces between these components even under strong pressure pulsations in the working area, so that particularly robust and maintenance-free working electrodes can be provided over a long period of time.
  • the drive element between electrode tip and spreader has a region with a non-rotationally symmetrical cross-section, preferably at least two parallel mirror surfaces, which are positively connected with a tool such. a wrench can be taken, for the purpose of rotation of the drive member relative to the expansion sleeve and / or temporarily securing the same against rotation.
  • a seal preferably an O-ring, is disposed between the changing part and the central conductor to prevent penetration of process liquid and dirt into the attachment area between the change part and the central conductor.
  • a seal preferably an O-ring
  • the central conductor in the region of its working end, where it emerges from the insulator body, on its outer circumference on a circumferential, radial bead.
  • the central conductor in the region of its end-of-work exit from the insulator body on a region with a non-rotationally symmetrical cross-section, preferably two parallel mirror surfaces, for positive engagement with a tool such. a fork wrench.
  • the central conductor at its end of work End face has at least two end holes for positive engagement with a face spanner.
  • the electrode tip is formed as a spherical cap or as a paraboloid of revolution.
  • Such molds provide a locally defined breakdown starting point while maintaining good electrode tip life
  • a second aspect of the invention relates to a replacement part for a working electrode according to the first aspect of the invention.
  • the change part has an expansion sleeve and a preferably cone-shaped or pyramid-shaped expansion body, which is arranged at least partially within the expansion sleeve and cooperates with it in such a way that the expansion sleeve by an axial displacement of the expansion body relative to it in a region, preferably an end portion of the expansion sleeve , can be spread radially.
  • the spreader preferably cohesively, such as by integral training or by soldering or welding, connected to a drive element for moving the spreader in the expansion sleeve, which protrudes at its end remote from the spreader from the expansion sleeve and at this end a kugelkalottenförmige or rotationsparaboloidförmige Electrode tip forms.
  • the drive element has an external thread on which a preferably nut-like abutment element is arranged with a corresponding internal thread is.
  • the abutment member is axially supported on the expansion sleeve, so that a rotation thereof relative to the drive element can cause an axial movement of the expansion element connected to the drive element in the direction of the electrode tip, which then leads to an increasing spreading of the expansion sleeve.
  • the abutment element is designed as a face nut, preferably with at least two, more preferably with at least four end holes distributed with the same pitch.
  • the face-end nut forms an encircling, radial bead on its outer circumference, and more preferably if it has substantially the shape of a disk with rounded peripheral edges.
  • the abutment element can additionally serve as a field relief.
  • the drive element between the spreader and the external thread on a preferably designed as a stretch or expansion sleeve expansion region, preferably with a length of at least twice, more preferably at least four times the diameter of the external thread.
  • a third aspect of the invention relates to a replacement part for a working electrode according to the first aspect of the invention.
  • the change part has an expansion sleeve and a particular conical or pyramidal expansion body for radially spreading the expansion sleeve by axial displacement of the same relative to the expansion sleeve.
  • the expansion body is preferably cohesively, such as connected by one-piece design or by welding or soldering, with a drive element for moving the expansion body in the expansion sleeve.
  • the drive element protrudes at its end facing away from the spreader from the expansion sleeve and is at this end as kugelkalottenförmige or formed Rotationsparaboloidförmige electrode tip.
  • the drive element also has an external thread which cooperates with a corresponding internal thread of an abutment element.
  • the abutment element is, preferably by integral formation, connected to the expansion sleeve, so that a transmission of axial tensile forces between the abutment element and the expansion sleeve is possible and caused by rotation of the drive element relative to the abutment element axial movement of the spreader in a direction away from the electrode tip can be, which then leads to an increasing spreading of the expansion sleeve.
  • the expansion sleeve in the region between the abutment element and the region where it is spread radially from the spreader an expansion region, preferably with a length of at least twice, more preferably at least four times the diameter of the internal thread of the abutment member ,
  • such strain ranges can be recognized by the fact that they have a reduced cross-section in order to obtain a rigid stiffness characteristic as little as possible.
  • the change parts according to the second and third aspect of the invention are preferred commercial goods and allow the construction of working electrodes, in which the electrode tip can be changed easily without disconnecting the electrode from the voltage supply system.
  • a fourth aspect of the invention relates to the use of the working electrode according to the first aspect of the invention for electrodynamically fragmenting preferably poorly conductive materials such as concrete or slag. In such uses, the benefits of the invention are particularly evident.
  • Fig. 1 shows the working end of a first inventive working electrode in longitudinal section.
  • the electrode comprises a cylindrical and towards the working end stepwise frusto-conically tapering insulator body 1 made of plastic, with a central conductor 2 arranged in its center made of stainless steel, which is shrunk into the insulator body 1.
  • the central conductor 2 has at its end face on the working side a central cylindrical blind hole which opens towards the working end, at which the central conductor 2 emerges from the insulator body 1 with the formation of a circumferential radial bead 14.
  • a claim according to exchange part 4 comprising a cylindrical, slotted at one end expansion sleeve 24 (not shown cut), which is spread radially by means of a frusto-conical expansion body 25 at its slotted end, such that they in Area of this end is pressed radially to the wall 26 of the blind hole bore and thereby clamped axially immovable in the blind hole.
  • the expansion body 25 is integral with a drive member 27 for axially displacing the same in the expansion sleeve for the purpose of effecting the radial spreading the expansion sleeve is formed, which protrudes at its end remote from the spreader 25 from the expansion sleeve 24 and terminates at this end in a spherical cap electrode tip 3.
  • the drive element 27 has an external thread 28 on which an abutment element 29 designed as a hexagon nut (not shown cut) is arranged with a corresponding internal thread.
  • the abutment member 29 is axially supported on the expansion sleeve 24 (not on the inner conductor 2), so that a rotation of the same relative to the drive member 27 can cause axial movement of the drive member 27 connected to the expansion body 25 in the direction of the electrode tip 3, which Then leads to an increasing spreading of the expansion sleeve 24 and to increase the clamping forces between the wall 26 of the blind hole and the expansion sleeve 24.
  • the drive element 27 is designed as a stretch shaft in the area between the expansion body 25 and the external thread 28 (not visible in the figure).
  • Fig. 2 shows the working end of a second inventive working electrode in longitudinal section, which essentially corresponds in construction to the above-described working electrode.
  • the inner conductor 2 is formed in the present case as a pure cylinder sleeve without a radial bead and the abutment member 29 as a disk-shaped Stirnlochmutter with four end holes 23 and rounded peripheral edges, which here form the radial bead 14 of the field relief.
  • the expansion sleeve 24 in this embodiment is shorter and significantly larger in circumference, the expansion body 25 is rather plate-shaped and visible here the expansion shaft 8 of the drive member 27 is shorter than in the example in Fig. 1 ,
  • the insulator body 1, the electrode tip 3, the mirror surfaces 12 and the external thread 28 of the drive element 27 are, however, identical.
  • Fig. 3 shows the working end of a third inventive working electrode in longitudinal section.
  • the electrode here also comprises a cylindrical insulator body 1 which is frusto-conical towards the working end and in the center of which a central conductor 2 is arranged.
  • the central conductor 2 has at its end face on the working end side a central cylindrical bore which, towards the working end, on which the central conductor 2 emerges from the insulator body 1 with the formation of a circumferential radial bead 14, is opened.
  • the radial bead 14 is provided with end bores 23 for engaging a face hole key.
  • an inventive change part 4 Arranged in the central bore of the central conductor 2 is an inventive change part 4, which in the present case comprises an expansion sleeve 24 and a conical spreader 25 for radially spreading the expansion sleeve 24 by axial displacement relative to the same.
  • the expansion body 25 is integrally connected to a drive element 27 for displacing the expansion body 25 in the expansion sleeve 24, which protrudes at its end facing away from the expansion body of the expansion sleeve 24 and is formed at this end as a spherical cap electrode tip 3.
  • the drive element 27 also has an external thread 28 which is screwed into a corresponding internal thread at the working end of the expansion sleeve 24.
  • This area of the expansion sleeve 24 forms a claimed abutment element.
  • Spreader body 25, drive member 27, external thread 28 and electrode tip 3 are thus formed here of a one-piece Einschraubteil, which also has mirror surfaces 12 for cooperation with an insertion or Ausschraubtechnikmaschine and when screwing into the expansion sleeve 24 automatically a spread and corresponding clamping of the same in the bore in the central conductor 2 causes. So that no torsional forces are introduced into the contact surface between the central conductor 2 and the insulator body 1, the central conductor 2 is expediently secured against rotation when screwing in or unscrewing this screw-in part.

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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Arbeitselektrode für eine elektrodynamische Fragmentierungsanlage, Wechselteile für eine solche Arbeitselektrode sowie eine Verwendung der Arbeitselektrode gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
    • STAND DER TECHNIK
  • Bei der elektrodynamischen Fragmentierung von Material, wie beispielsweise Beton, werden zwischen einer mit Hochspannungspulsen beaufschlagten Arbeitselektrode und einer üblicherweise auf neutralem Potential liegenden Basiselektrode Hochspannungsdurchschläge durch das zu zerkleinernde Material erzeugt, wodurch es zur Zerkleinerung des Materials kommt. Dabei findet bei jedem Hochspannungsdurchschlag auch ein geringfügiger Materialabtrag an der Arbeitselektrodenspitze statt, so dass diese nach einer gewissen Einsatzdauer abgenutzt ist und ausgetauscht werden muss. Auch kann ein Elektrodenwechsel bei einem Wechsel des mit der Anlage aufzuschliessenden Materials erforderlich werden, um eine Kontamination des Endprodukts mit unerwünschtem Elektrodenmaterial zu verhin-, dern. In beiden Fällen muss bei elektrodynamischen Fragmentierungsanlagen mit nicht austauschbaren Elektrodenspitzen die gesamte Arbeitselektrode inklusive Isolator ausgewechselt werden, was ein kosten- und zeitintensives Unterfangen darstellt, nicht zuletzt deshalb, weil die Arbeitselektroden auf ihrer Anschlussseite üblicherweise an ein mit Isolatoröl gefülltes System angekoppelt sind. Als weiterer Nachteil ergibt sich hieraus, dass es unwirtschaftlich ist, nicht vollständig verbrauchte Elektroden aufzubrauchen, da der Installationsaufwand gemessen an der Restnutzungsdauer relativ hoch ist.
  • Aus dem Stand der Technik sind weiter Hochspannungselektroden bekannt, bei denen die Elektrodenspitze von einem austauschbaren Wechselteil gebildet ist und welche dadurch die zuvor genannten Nachteile weitestgehend vermeiden. Derartige Hochspannungselektroden sind beispielsweise in SU 1799069 A1 , SU 1781892 A1 , JP 2003 001137 A , US 2005/0150688 A1 , DE 38 44 419 A1 und US 4,458,153 gezeigt. Dabei ist die Elektrodenspitze entweder mit dem zentralen Leiter der Hochspannungselektrode verschraubt oder im Falle der in DE 38 44 419 A1 gezeigten Hochspannungselektrode mittels einer Zangenbuchse im zentralen Leiter geklemmt.Diese Hochspannungselektroden weisen jedoch den Nachteil auf, dass es bei starken Druckpulsationen im Arbeitsraum zu einem Sichlösen des die Elektrodenspitze bildenden Wechselteils kommen kann und im Falle der geklemmten Elektrodenspitze zudem eine konstruktiv relativ aufwendige Anordnung zur Befestigung der Elektrodenspitze erforderlich ist.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Arbeitselektrode zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder diese zumindest teilweise vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Arbeitselektrode und die Wechselteile für eine solche Arbeitselektrode gemäss den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
  • Demgemäss betrifft ein erster Aspekt der Erfindung eine Arbeitselektrode für eine elektrodynamische Fragmentierungsanlage mit einer austauschbaren Elektrodenspitze. Die Arbeitselektrode umfasst einen Isolatorkörper, z.B. aus Kunststoff oder aus einemwkeramischen Material, mit einem zentralen Leiter aus einem elektrisch gut leitenden, bevorzugterweise metallischen Material, z.B. aus Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl, welcher den Isolator axial durchsetzt. An einem Ende ist der zentrale Leiter ausgestaltet zur Ankopplung an einen Hochspannungsgenerator zur Beschickung der Arbeitselektrode mit Hochspannungspulsen. An seinem anderen Ende, dem sogenannten Arbeitsende, welches im Betrieb in den mit Prozessflüssigkeit, z.B. Wasser, und dem zu zerkleinernden Material gefüllten Arbeitsbereich der Fragmentierungsanlage eintaucht, trägt der zentrale Leiter eine Elektrodenspitze, welche im Betrieb den Ausgangspunkt für die Spannungsdurchschläge bildet. Die Elektrodenspitze wird von einem austauschbaren, einstückigen oder mehrteiligen Wechselteil gebildet.
  • Das Wechselteil ist kraftschlüssig durch Klemmung in einer stirnseitigen Öffnung im Arbeitsende des zentralen Leiters befestigt, was bevorzugterweise dadurch bewerkstelligt wird, dass das Wechselteil eine bevorzugterweise zylindrische Spreizhülse und einen zumindest teilweise in der Spreizhülse angeordneten Spreizkörper umfasst, mittels welchem die Spreizhülse in einem Bereich derartig aufspreizbar ist, dass sie radial an die Wandung der stirnseitigen Öffnung gepresst wird und dadurch axial unverschieblich in der Öffnung festgeklemmt wird. Hierdurch kann auf einfache Weise eine sichere Befestigung des Wechselteils am zentralen Leiter erreicht werden. Auch weisen derartige Arbeitselektroden den Vorteil auf, dass bei einem Verschleiss der Elektrode oder bei einer Änderung des zu zerkleinernden Materials lediglich die Elektrodenspitze gewechselt werden muss und z.B. ein Öffnen eines ölgefüllten Hochspannungssystems zwecks Austausch der gesamten Arbeitselektrode überflüssig wird. Hierdurch lassen sich die wartungsbedingten Ausfallzeiten und Betriebskosten elektrodynamischer Fragmentierungsanlagen deutlich senken.Dabei ist es von Vorteil, wenn der Spreizkörper mit einem Antriebselement zum axialen Verschieben desselben bezüglich der Spreizhülse zur Bewirkung einer radialen Aufspreizung der Spreizhülse verbunden ist, welches am Arbeitsende des zentralen Leiters aus der stirnseitigen Öffnung austritt und an seinem dem Spreizkörper abgewandten Ende die Elektrodenspitze bildet. Hierdurch kann die Klemmung des Wechselteils im zentralen Leiter auf einfache Weise durch Ausüben einer Axialkraft auf das Antriebselement bewirkt werden. Werden zudem der Spreizkörper und das Antriebselement einstückig miteinander ausgebildet, was bevorzugt ist, so ergibt sich eine besonders einfache und robuste Konstruktion.
  • Auch ist es dabei bevorzugt, wenn der Spreizkörper einen bevorzugterweise kegel- oder pyramidenförmigen Abschnitt zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse aufweist oder gesamthaft als Kegel- oder Pyramidenstumpf ausgebildet ist, da hierdurch sehr grosse Spreizkräfte kontrolliert erzeugt werden können.
  • Mit Vorteil weist das Antriebselement wischen der Elektrodenspitze und dem Spreizkörper ein Aussengewinde auf, mittels welchem eine axiale Kraft auf dieses ausgeübt werden kann zur Bewirkung einer Verschiebung des Spreizkörpers und einer resultierenden radialen Spreizung und Klemmung der Spreizhülse in der Öffnung im zentralen Leiter. Auf diese Weise lassen sich relativ grosse Verschiebungskräfte kontrolliert bereitstellen.
  • Ist dabei der Spreizkörper derartig ausgebildet, dass eine axiale Verschiebung desselben in Richtung zum Arbeitsende des zentralen Leiters hin eine radiale Aufspreizung der Spreizhülse bewirkt, das Antriebselement zum Festklemmen des Wechselteils im zentralen Leiter also Zugkräfte übertragen muss, so ist es von Vorteil, wenn das Aussengewinde des Antriebselements zur Erzeugung der axialen Verschiebungskräfte mit einem entsprechenden Innengewinde eines Widerlagerelements zusammenwirkt, welches sich axial auf der Spreizhülse abstützt. Hierdurch entsteht eine einfache Bauweise mit wenigen Bauteilen.
  • Auch ist es dabei bevorzugt, wenn das Widerlagerelement als Sechskantmutter oder als Stirnlochmutter mit mindestens zwei Stirnlöchern ausgebildet ist, welche bevorzugterweise an ihrem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst aufweist, der als Feldentlastung dienen kann.
  • Mit Vorteil weist das Antriebselement dabei zwischen dem Spreizkörper und dem Aussengewinde einen bevorzugterweise als Dehnschaft oder als Dehnhülse ausgebildeten Dehnungsbereich auf, vorteilhafterweise mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen, bevorzugterweise mindestens dem Vierfachen des Durchmessers des Aussengewindes.
  • Ist hingegen der Spreizkörper derartig ausgebildet, dass eine axiale Verschiebung desselben in Richtung weg vom Arbeitsende des zentralen Leiters eine radiale Aufspreizung der Spreizhülse bewirkt, das Antriebselement zum Festklemmen des Wechselteils im zentralen Leiter also Druckkräfte übertragen muss, so ist es bevorzugt, wenn das Aussengewinde des Antriebselements mit einem entsprechenden Innengewinde eines Widerlagerelements zusammenwirkt, welches axial mit der Spreizhülse verbunden ist zur Übertragung von axialen Zugkräften zwischen dem Widerlagerelement und der Spreizhülse. Ist dabei das Widerlagerelement einstückig mit der Spreizhülse ausgebildet ist, was bevorzugt wird, so ergibt sich eine denkbar kompakte Bauweise mit einem Minimum an Bauteilen.
  • Mit Vorteil weist dabei die Spreizhülse im Bereich zwischen dem Widerlagerelement und dem Bereich, wo sie vom Spreizkörper radial aufgespreizt wird, einen Dehnungsbereich auf, welcher bevorzugterweise eine Länge von mindesten dem Zweifachen, noch bevorzugter von mindestens dem Vierfachen des Durchmessers des Innengewindes des Widerlagerelements aufweist.
  • Wie bereits anhand einiger zuvor erwähnter bevorzugter Ausführungsformen dargelegt wurde, lassen sich durch das konstruktive Vorsehen von Dehnbereichen zur Übertragung der-für die Erzeugung von Anpresskräften zwischen Bauteilen des austauschbaren Wechselteils und des zentralen Leiters erforderlichen Kräfte Wechselkräfte zwischen diesen Bauteilen auch bei starken Druckpulsationen im Arbeitsraum vermeiden, so dass besonders robuste und über eine lange Zeit wartungsfreie Arbeitselektroden zur Verfügung gestellt werden können.
  • Bevorzugterweise weist das Antriebselement zwischen Elektrodenspitze und Spreizkörper einen Bereich mit einem nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt auf, bevorzugterweise mindestens zwei parallele Spiegelflächen, welche formschlüssig mit einem Werkzeug wie z.B. einem Gabelschlüssel ergriffen werden können, zwecks Verdrehung des Antriebselements gegenüber der Spreizhülse und/oder vorübergehender Sicherung desselben gegen ein Verdrehen.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Arbeitselektrode ist zwischen dem Wechselteil und dem zentralen Leiter eine Dichtung, bevorzugterweise ein O-Ring angeordnet, zur Verhinderung eines Eindringens von Prozessflüssigkeit und Schmutz in den Befestigungsbereich zwischen dem Wechselteil und dem zentralen Leiter. Insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen das Wechselteil über die zuvor erwähnte erste Verschraubung mit dem zentralen Leiter verbunden ist, lässt sich hierdurch eine Verschmutzung und Beschädigung derselben verhindern.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Arbeitselektrode weist der zentrale Leiter im Bereich seines arbeitsseitigen Endes dort, wo er aus dem Isolatorkörper austritt, an seinem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst auf.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Arbeitselektrode weist der zentrale Leiter im Bereich seines arbeitsendseitigen Austritts aus dem Isolatorkörper einen Bereich mit einem nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt auf, bevorzugterweise zwei parallele Spiegelflächen, zum formschlüssigen Zusammenwirken mit einem Werkzeug wie z.B. einem Gabelschlüssel.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, wenn der zentrale Leiter an seiner arbeitsendseitigen Stirnseite mindestens zwei Stirnlöchern aufweist zum formschlüssigen Zusammenwirken mit einem Stirnlochschlüssel.
  • Durch diese Ausgestaltungen wird es möglich, den zentralen Leiter bei der Montage und/oder Demontage des Wechselteils gegen ein Verdrehen im Isolator zu sichern, welches bei kraftschlüssig z.B. durch Einpressen oder Einschrumpfen im Isolator befestigten zentralen Leitern zu einem Sichlösen bzw. Zerstören der Verbindung mit dem Isolator führen könnte.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen der Arbeitselektrode ist die Elektrodenspitze als Kugelkalotte oder als Rotationsparaboloid ausgeformt. Solche Formen stellen einen örtlich definierten Durchschlagsausgangspunkt bereit, bei gleichzeitig guter Standzeit der Elektrodenspitze
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Wechselteil für eine Arbeitselektrode gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Wechselteil weist eine Spreizhülse und einen bevorzugterweise kegel- oder pyramidenförmigen Spreizkörper auf, welcher mindestens teilweise innerhalb der Spreizhülse angeordnet ist und derartig mit dieser zusammenwirkt, dass die Spreizhülse durch ein axiales Verschieben des Spreizkörpers relativ zu ihr in einem Bereich, bevorzugterweise eine Endbereich der Spreizhülse, radial aufgespreizt werden kann. Dabei ist der Spreizkörper, bevorzugterweise stoffschlüssig, wie z.B. durch einstückige Ausbildung oder durch Löten oder Schweissen, mit einem Antriebselement zum Verschieben des Spreizkörpers in der Spreizhülse verbunden, welches an seinem dem Spreizkörper abgewandten Ende aus der Spreizhülse herausragt und an diesem Ende eine kugelkalottenförmige oder rotationsparaboloidförmige Elektrodenspitze bildet. Zwischen der Elektrodenspitze und dem Spreizkörper weist das Antriebselement ein Aussengewinde auf, auf welchem ein bevorzugterweise mutternartiges Widerlagerelement mit einem entsprechenden Innengewinde angeordnet ist. Das Widerlagerelement stützt sich axial auf der Spreizhülse ab, so dass ein Rotieren desselben relativ zum Antriebselement eine axiale Bewegung des mit dem Antriebselement verbundenen Spreizkörpers in Richtung zur Elektrodenspitze hin bewirken kann, was dann zu einer zunehmende Aufspreizung der Spreizhülse führt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Wechselteils ist das Widerlagerelement als Stirnlochmutter ausgebildet, bevorzugterweise mit mindestens zwei, noch bevorzugter mit mindestens vier mit gleicher Teilung verteilten Stirnlöchern. Dabei ist es des Weiteren bevorzugt, wenn die Stirnlochmutter an ihrem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst bildet, und noch bevorzugter, wenn diese im Wesentlichen die Form einer Scheibe mit gerundeten Umfangskanten aufweist. Auf diese Weise kann das Widerlagerelement zusätzlich als Feldentlastung dienen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Wechselteils weist das Antriebselement zwischen dem Spreizkörper und dem Aussengewinde einen bevorzugterweise als Dehnschaft oder als Dehnhülse ausgebildeten Dehnungsbereich auf, bevorzugterweise mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen, noch bevorzugter mindestens dem Vierfachen des Durchmessers des Aussengewindes.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Wechselteil für eine Arbeitselektrode gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Das Wechselteil weist eine Spreizhülse und einen insbesondere kegel- oder pyramidenförmigen Spreizkörper zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse durch axiale Verschiebung desselben relativ zur Spreizhülse auf. Dabei ist der Spreizkörper bevorzugterweise stoffschlüssig, wie z.B. durch einstückige Ausbildung oder durch Schweissen oder Löten, mit einem Antriebselement zum Verschieben des Spreizkörpers in der Spreizhülse verbunden. Das Antriebselement ragt an seinem dem Spreizkörper abgewandten Ende aus der Spreizhülse heraus und ist an diesem Ende als kugelkalottenförmige oder rotationsparaboloidförmige Elektrodenspitze ausgebildet. Zwischen der Elektrodenspitze und dem Spreizkörper weist das Antriebselement zudem ein Aussengewinde auf, welches mit einem entsprechenden Innengewinde eines Widerlagerelements zusammenwirkt. Das Widerlagerelement ist, bevorzugterweise durch einstückige Ausbildung, mit der Spreizhülse verbunden, so dass eine Übertragung von axialen Zugkräften zwischen dem Widerlagerelement und der Spreizhülse möglich ist und durch Rotation des Antriebselements relativ zum Widerlagerelement eine axiale Bewegung des Spreizkörper in einer Richtung weg von der Elektrodenspitze bewirkt werden kann, was dann zu einer zunehmenden Aufspreizung der Spreizhülse führt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Wechselteils weist die Spreizhülse im Bereich zwischen dem Widerlagerelement und dem Bereich, wo sie vom Spreizkörper radial aufgespreizt wird, einen Dehnungsbereich auf, bevorzugterweise mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen, noch bevorzugter mindestens dem Vierfachen des Durchmessers des Innengewindes des Widerlagerelements. Typischerweise sind solche Dehnungsbereiche daran zu erkennen, dass sie einen reduzierten Querschnitt aufweisen um eine möglichst wenig steife Dehnungscharakteristik zu erhalten.
  • Die Wechselteile gemäss dem zweiten und dritten Aspekt der Erfindung stellen bevorzugte Handelswaren dar und ermöglichen den Bau von Arbeitselektroden, bei denen die Elektrodenspitze ohne Abkopplung der Elektrode vom Spannungszuführungssystem auf einfache Weise gewechselt werden kann.
  • Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der Arbeitselektrode gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung zum elektrodynamischen Fragmentieren von bevorzugterweise schlecht leitenden Materialien wie Beton oder Schlacke. Bei solchen Verwendungen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Arbeitsende einer ersten erfindungsgemässen Arbeitselektrode;
    • Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Arbeitsende einer zweiten erfindungsgemässen Arbeitselektrode; und
    • Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Arbeitsende einer dritten erfindungsgemässen Arbeitselektrode.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt das Arbeitsende einer ersten erfindungsgemässen Arbeitselektrode im Längsschnitt. Wie zu erkennen ist, umfasst die Elektrode einen zylindrischen und zum Arbeitsende hin stufenweise kegelstumpfförmig auslaufenden Isolatorkörper 1 aus Kunststoff, mit einem in seinem Zentrum angeordneten zentralen Leiter 2 aus rostfreiem Stahl, welcher in den Isolatorkörper 1 eingeschrumpft ist. Der zentrale Leiter 2 weist an seiner arbeitsendseitigen Stirnfläche eine zentrale zylindrische Sackloch-Bohrung auf, welche zum Arbeitsende hin, an welchem der zentrale Leiter 2 unter Bildung eines umlaufenden radialen Wulstes 14 aus dem Isolatorkörper 1 austritt, geöffnet ist. Angeordnet in der zentralen Bohrung des zentralen Leiters 2 ist ein anspruchsgemässes Wechselteil 4, umfassend eine zylindrische, an einem Ende geschlitzte Spreizhülse 24 (nicht geschnitten dargestellt), welche mittels eines kegelstumpfförmigen Spreizkörpers 25 an ihrem geschlitzten Ende radial aufgespreizt ist, derart, dass sie im Bereich dieses Endes radial an die Wandung 26 der Sackloch-Bohrung gepresst wird und dadurch axial unverschieblich in der Sackloch-Bohrung festgeklemmt wird. Der Spreizkörper 25 ist einstückig mit einem Antriebselement 27 zum axialen Verschieben desselben in der Spreizhülse zwecks Bewirkung der radialen Aufspreizung der Spreizhülse ausgebildet, welches an seinem dem Spreizkörper 25 abgewandten Ende aus der Spreizhülse 24 herausragt und an diesem Ende in eine kugelkalottenförmige Elektrodenspitze 3 ausläuft. Zwischen der Elektrodenspitze 3 und dem Spreizkörper 25 weist das Antriebselement 27 ein Aussengewinde 28 auf, auf welchem ein als Sechskantmutter ausgebildetes Widerlagerelement 29 (nicht geschnitten dargestellt) mit einem entsprechenden Innengewinde angeordnet ist. Das Widerlagerelement 29 stützt sich axial auf der Spreizhülse 24 ab (nicht auf dem inneren Leiter 2), so dass ein Rotieren desselben relativ zum Antriebselement 27 eine axiale Bewegung des mit dem Antriebselement 27 verbundenen Spreizkörpers 25 in Richtung zur Elektrodenspitze 3 hin bewirken kann, was dann zu einer zunehmenden Aufspreizung der Spreizhülse 24 bzw. zur Zunahme der Klemmkräfte zwischen der Wandung 26 der Sacklochbohrung und der Spreizhülse 24 führt. Um eine möglichst "weiche" Federcharakteristik für die Bereitstellung der letztendlich die Klemmkräfte bewirkenden axialen Zugkräfte des Antriebselements 27 zur erhalten, ist das Antriebselement 27 im Bereich zwischen Spreizkörper 25 und dem Aussengewinde 28 als Dehnschaft ausgebildet (in der Figur nicht sichtbar). Um den Dehnschaft des Antriebselements 27 beim Anziehen der Mutter 29 zwecks Spreizung und Klemmung des Spreizhülse 24 bzw. beim Lösen der Mutter 29 zwecks Entfernung des Wechselteils 4 von schädlichen Torsionskräften zu entlasten, weist das Antriebselement 27 im Bereich zwischen der Elektrodenspitze 3 und dem Aussengewinde 28 vier jeweils on 90° am Umfang versetzte Spiegelflächen 12 auf, an denen ein Gabelschlüssel angesetzt werden kann, zum Sichern des Antriebselements 27 gegen ein Verdrehen beim Anziehen bzw. Lösen der Mutter 29.
  • Fig. 2 zeigt das Arbeitsende einer zweiten erfindungsgemässen Arbeitselektrode im Längsschnitt, welche vom Aufbau her im Wesentlichen der zuvor beschriebenen Arbeitselektrode entspricht. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist im vorliegenden Fall jedoch der innere Leiter 2 als reine Zylinderhülse ohne radialen Wulst ausgebildet und das Widerlagerelement 29 als scheibenförmige Stirnlochmutter mit vier Stirnlöchern 23 und gerundeten Umfangskanten, welche hier den radialen Wulst 14 der Feldentlastung bilden. Auch fällt auf, dass die Spreizhülse 24 bei dieser Ausführung kürzer und deutlich grösser im Umfang ist, der Spreizkörper 25 eher tellerförmig ausgebildet ist und der hier sichtbare Dehnschaft 8 des Antriebselements 27 kürzer ausgebildet ist als beim Beispiel in Fig. 1. Der Isolatorkörper 1, die Elektrodenspitze 3, die Spiegelflächen 12 und das Aussengewinde 28 des Antriebselements 27 sind indes identisch ausgebildet.
  • Fig. 3 zeigt das Arbeitsende einer dritten erfindungsgemässen Arbeitselektrode im Längsschnitt. Wie zu erkennen ist, umfasst die Elektrode auch hier einen zylindrischen und zum Arbeitsende hin kegelstumpfförmig ausgebildeten Isolatorkörper 1, in dessen Zentrum ein zentraler Leiter 2 angeordnet ist. Der zentrale Leiter 2 weist an seiner arbeitsendseitigen Stirnfläche eine zentrale zylindrische Bohrung auf, welche zum Arbeitsende hin, an welchem der zentrale Leiter 2 unter Bildung eines umlaufenden radialen Wulstes 14 aus dem Isolatorkörper 1 austritt, geöffnet ist. Der radiale Wulst 14 ist mit Stirnbohrungen 23 zum Eingreifen eines Stirnlochschlüssels versehen. Angeordnet in der zentralen Bohrung des zentralen Leiters 2 ist ein erfindungsgemässes Wechselteil 4, welches im vorliegenden Fall eine Spreizhülse 24 und einen kegelförmigen Spreizkörper 25 zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse 24 durch axiales Verschieben gegenüber derselben umfasst. Der Spreizkörper 25 ist einstückig mit einem Antriebselement 27 zum Verschieben des Spreizkörpers 25 in der Spreizhülse 24 verbunden, welches an seinem dem Spreizkörper abgewandten Ende aus der Spreizhülse 24 herausragt und an diesem Ende als kugelkalottenförmige Elektrodenspitze 3 ausgebildet ist. Zwischen der Elektrodenspitze 3 und dem Spreizkörper 25 weist das Antriebselement 27 zudem ein Aussengewinde 28 auf, welches in ein entsprechendes Innengewinde am arbeitsseitigen Ende der Spreizhülse 24 eingeschraubt ist. Dieser Bereich der Spreizhülse 24 bildet ein anspruchsgemässes Widerlagerelement. Spreizkörper 25, Antriebselement 27, Aussengewinde 28 und Elektrodenspitze 3 werden hier also von einem einstückigen Einschraubteil gebildet, welches zudem über Spiegelflächen 12 zum Zusammenwirken mit einem Ein- bzw. Ausschraubwerkzeug verfügt und beim Einschrauben in die Spreizhülse 24 automatisch eine Spreizung und entsprechende Klemmung derselben in der Bohrung im zentralen Leiter 2 bewirkt. Damit keine Torsionskräfte in die Kontaktfläche zwischen dem zentralen Leiter 2 und dem Isolatorkörper 1 eingeleitet werden, wird der zentrale Leiter 2 beim Ein- bzw. Ausschrauben dieses Einschraubteils zweckmässigerweise mit einem Stirnlochschlüssel gegen Verdrehen gesichert. Wie des Weiteren zu erkennen ist, weist die Spreizhülse 24 im Bereich zwischen dem Innengewinde, welches mit dem Aussengewinde 28 des Antriebselements 27 zusammenwirkt, und dem Bereich, wo sie vom Spreizkörper 25 radial aufgespreizt wird, einen im Querschnitt deutlich reduzierten Bereich 9 auf, welcher eine Dehnhülse 9 mit einer Länge von etwa dem Vierfachen des Durchmessers des Innengewindes darstellt.
  • Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (21)

  1. Arbeitselektrode für eine elektrodynamische Fragmentierungsanlage, umfassend einen Isolatorkörper (1) mit einem zentralen Leiter (2), an dessen Arbeitsende eine Elektrodenspitze (3) angeordnet ist, welche von einem austauschbaren Wechselteil (4) gebildet ist, wobei das Wechselteil (4) kraftschlüssig durch Klemmung in einer stirnseitigen Öffnung im Arbeitsende des zentralen Leiters (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselteil eine Spreizhülse (24) mit einem Spreizkörper (25) zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse (24) umfasst, mittels welchem sie radial an die Wandung (26) der stirnseitigen Öffnung pressbar oder gepresst ist zur Bewirkung der Klemmung.
  2. Arbeitselektrode nach Anspruch 1, wobei der Spreizkörper (25) einen insbesondere kegel- oder pyramidenförmigen Abschnitt zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse (24) aufweist und wobei der Spreizkörper (25), insbesondere durch einstückige Ausbildung, mit einem Antriebselement (27) zum axialen Verschieben des Spreizkörpers (25) zwecks Aufspreizung der Spreizhülse (24) verbunden ist, welches am Arbeitsende des zentralen Leiters (2) aus der stirnseitigen Öffnung austritt und an seinem dem Spreizkörper (25) abgewandten Ende eine Elektrodenspitze (3) bildet.
  3. Arbeitselektrode nach Anspruch 2, wobei das Antriebselement (27) zwischen der Elektrodenspitze (3) und dem Spreizkörper (25) ein Aussengewinde (28) zur Erzeugung einer axialen Verschiebungskraft aufweist.
  4. Arbeitselektrode nach Anspruch 3, wobei der Spreizkörper (25) derartig ausgebildet ist, dass eine axiale Verschiebung desselben in Richtung zum Arbeitsende des zentralen Leiters (2) hin eine radiale Aufspreizung der Spreizhülse (24) bewirkt und wobei das Aussengewinde (28) des Antriebselements (27) mit einem entsprechenden Innengewinde eines mutternartigen Widerlagerelements (29) zusammenwirkt, welches sich axial auf der Spreizhülse (24) abstützt.
  5. Arbeitselektrode nach Anspruch 4, wobei das mutternartige Widerlagerelement (29) als Stirnlochmutter mit mindestens zwei Stirnlöchern (23) ausgebildet ist, welche insbesondere an ihrem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst (14) bildet.
  6. Arbeitselektrode nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei das Antriebselement (27) zwischen dem Spreizkörper (25) und dem Aussengewinde (28) einen insbesondere als Dehnschaft (8) oder als Dehnhülse ausgebildeten Dehnungsbereich aufweist, insbesondere mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen des Durchmessers des Aussengewindes (28).
  7. Arbeitselektrode nach Anspruch 2, wobei der Spreizkörper (25) derartig ausgebildet ist, dass eine axiale Verschiebung desselben in Richtung weg vom Arbeitsende des zentralen Leiters (2) eine radiale Aufspreizung der Spreizhülse (24) bewirkt und wobei das Aussengewinde (28) des Antriebselements (27) mit einem entsprechenden Innengewinde eines Widerlagerelements (29) zusammenwirkt; welches mit der Spreizhülse (24) verbunden ist zur Übertragung von axialen Zugkräften zwischen dem Widerlagerelement (29) und der Spreizhülse (24) und insbesondere, welches einstückig mit der Spreizhülse (24) ausgebildet ist.
  8. Arbeitselektrode nach Anspruch 7, wobei die Spreizhülse (24) im Bereich zwischen dem Widerlagerelement (29) und dem Bereich, wo sie vom Spreizkörper (25) radial aufgespreizt wird, einen Dehnungsbereich (9) insbesondere mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen des Durchmessers des Innengwindes des Widerlagerelements (29) aufweist.
  9. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (27) zwischen Elektrodenspitze (3) und Spreizkörper (25) einen Bereich mit einem nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, insbesondere zwei parallele Spiegelflächen (12),
    zum formschlüssigen Zusammenwirken mit einem Werkzeug zum Verdrehen oder Verdrehsichern desselben.
  10. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Wechselteil (4) und dem zentralen Leiter (2) eine Dichtung (13), insbesondere ein O-Ring (13) angeordnet ist, zur Verhinderung eines Eindringens von Prozessflüssigkeit in einen zwischen diesen gebildeten Bereich, welcher der Befestigung des Wechselteils (4) am zentralen Leiter (2) dient.
  11. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zentrale Leiter (2) im Bereich seines arbeitsseitigen Austritts aus dem Isolatorkörper (1) an seinem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst (14) aufweist.
  12. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zentrale Leiter (2) im Bereich seines arbeitsendseitigen Austritts aus dem Isolatorkörper (1) einen Bereich mit einem nicht-rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist, insbesondere zwei parallele Spiegelflächen (12), zum formschlüssigen Zusammenwirken mit einem Gabelschlüssel.
  13. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zentrale Leiter (2) an seiner arbeitsendseitigen Stirnseite mindestens zwei Stirnlöcher (23) aufweist, zum formschlüssigen Zusammenwirken mit einem Stirnlochschlüssel.
  14. Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektrodenspitze (3) die Form einer Kugelkalotte oder eines Rotationsparaboloids aufweist.
  15. Wechselteil (4) für eine Arbeitselektrode nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend eine Spreizhülse (24) und einen insbesondere kegel- oder pyramidenförmigen Spreizkörper (25) zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse (24) durch axiale Verschiebung desselben relativ zur Spreizhülse (24), wobei der Spreizkörper (25) insbesondere stoffschlüssig mit einem Antriebselement (27) zum Verschieben des Spreizkörpers (25) in der Spreizhülse (24) verbunden ist, welches an seinem dem Spreizkörper (25) abgewandten Ende aus der Spreizhülse (24) austritt und an diesem Ende eine kugelkalottenförmige oder rotationsparaboloidförmige Elektrodenspitze (3) bildet und wobei das Antriebselement (27) zwischen der Elektrodenspitze (3) und dem Spreizkörper (25) ein Aussengewinde (28) und angeordnet auf dem Aussengewinde (28) ein insbesondere mutternartiges Widerlagerelements (29) aufweist, welches sich axial auf der Spreizhülse (24) abstützt, so dass durch Rotation desselben relativ zum Antriebselement (27) eine axiale Bewegung des Spreizkörper (25) in Richtung zur Elektrodenspitze (3) hin bewirkbar ist, unter zunehmender Aufspreizung der Spreizhülse (24).
  16. Wechselteil (4) nach Anspruch 15, wobei das Widerlagerelement (29) als Stirnlochmutter , insbesondere mit mindestens zwei Stirnlöchern (23) ausgebildet ist, welche insbesondere an ihrem Aussenumfang einen umlaufenden, radialen Wulst (14) bildet.
  17. Wechselteil (4) nach einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei das Antriebselement (27) zwischen dem Spreizkörper (25) und dem Aussengewinde (28) einen insbesondere als Dehnschaft (8) oder als Dehnhülse ausgebildeten Dehnungsbereich aufweist, insbesondere mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen des Durchmessers des Aussengewindes (28).
  18. Wechselteil (4) für eine Arbeitselektrode nach einem der Ansprüche 7 bis 8, umfassend eine Spreizhülse (24) und einen insbesondere kegel- oder pyramidenförmigen Spreizkörper (25) zum radialen Aufspreizen der Spreizhülse (24) durch axiale Verschiebung desselben relativ zur Spreizhülse (24), wobei der Spreizkörper (25) insbesondere stoffschlüssig mit einem Antriebselement (27) zum Verschieben des Spreizkörpers (25) in der Spreizhülse (24) verbunden ist, welches an seinem dem Spreizkörper (25) abgewandten Ende aus der Spreizhülse (24) austritt und an diesem Ende eine kugelkalottenförmige oder rotationsparaboloidförmige Elektrodenspitze (3) bildet und wobei das Antriebselement (27) zwischen der Elektrodenspitze (3) und dem Spreizkörper (25) ein Aussengewinde (28) aufweist, welches mit einem entsprechenden Innengewinde eines Widerlagerelements (29) zusammenwirkt, welches mit der Spreizhülse (24) verbunden ist zur Übertragung von axialen Zugkräften zwischen dem Widerlagerelement (29) und der Spreizhülse (24), so dass durch Rotation des Antriebselements (27) relativ zum Widerlagerelement (29) eine axiale Bewegung des Spreizkörper (25) in einer Richtung weg von der Elektrodenspitze (3) bewirkbar ist, unter zunehmender Aufspreizung der Spreizhülse (24).
  19. Wechselteil (4) nach Anspruch 18, wobei das Widerlagerelement (29) einstückig mit der Spreizhülse (24) ausgebildet ist.
  20. Wechselteil (4) nach einem der Ansprüche 18 bis 19, wobei die Spreizhülse (24) im Bereich zwischen dem Widerlagerelement (29) und dem Bereich, wo sie vom Spreizkörper (25) radial aufgespreizt wird, einen Dehnungsbereich (9), insbesondere mit einer Länge von mindesten dem Zweifachen des Durchmessers des Innengwindes des Widerlagerelements (29) aufweist.
  21. Verwendung der Arbeitselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum elektrodynamischen Fragmentieren von insbesondere schlecht leitendem Material, insbesondere von Beton oder Schlacke.
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