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Title:
METHOD AND DEVICE FOR FRAGMENTING AND/OR WEAKENING POURABLE MATERIAL BY MEANS OF HIGH-VOLTAGE DISCHARGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/134488
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for fragmenting and/or weakening pourable material (1) by means of high-voltage discharges. According to said method, an annular or arcuate material flow (4) of the material (1) is formed and said material flow is guided past a high-voltage electrode assembly (2) while immersed in a process liquid (5), by means of which high-voltage electrode assembly high-voltage punctures through the material flow (4) are produced in that high-voltage pulses are applied to the high-voltage electrodes of the high-voltage electrode assembly by means of a high-voltage generator (3). Material (1) is fed to the material flow (4) upstream of the high-voltage electrode assembly (2), and material (1) is led away from the material flow (4) downstream of the high-voltage electrode assembly (2). The method according to the invention enables a continuous process, in which the speed at which the material (1) is led through the process zone and the intensity with which high-voltage punctures are applied to the material can be set in wide ranges and any insufficiently processed material (1) exiting the process zone can be fed back to the process zone over a very short distance and practically without additional space requirement.

Inventors:
KÄPPELER JOHANNES (CH)
MÜLLER-SIEBERT REINHARD (CH)
Application Number:
PCT/CH2015/000030
Publication Date:
September 01, 2016
Filing Date:
February 27, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SELFRAG AG (CH)
International Classes:
B02C19/18
Foreign References:
JP2003154286A2003-05-27
KR20120139638A2012-12-27
DE19545580A11997-06-12
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
E. BLUM & CO. AG (CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Fragmentierung und/oder Schwächung von schütt fähigem Material (1) mittels Hochspannungsentladungen, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen einer Hochspannungselektroden-Anordnung (2), welche einem oder mehreren Hochspannungsgeneratoren (3) zugeordnet ist, mittels welchem oder welchen sie mit Hochspannungspulsen be¬ aufschlagbar ist;

b) Vorbeiführen eines ring- oder bogenförmigen, insbesondere kreisringförmigen oder kreisringseg- mentförmigen Materialstromes (4) aus schüttfähigem Material (1), eingetaucht in einer Prozessflüssigkeit (5), an der Hochspannungselektroden- Anordnung (2); und

c) Erzeugen von Hochspannungsdurchschlägen durch den Materialstrom (4) während dem Vorbeifuhren desselben an der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) durch Beaufschlagung der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) mit Hochspannungspulsen, wobei stromauf ärts von der Hochspannungselektroden-An¬ ordnung (2) Material (1) zu dem Materialstrom (4) zugeführt wird und stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) Material (1) vom Materialstrom (4) weggeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei kein Ma¬ terial (1) in dem Bereich vom Materialstrom (4) weggeführt wird, in welchem mittels der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) Hochspannungsdurchschläge durch den Materialstrom (4) erzeugt werden.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) ein Teilstrom (6) des Materialstromes (4) oder der gesamte Materialstrom (4) in einen zentralen Bereich (7) geführt wird, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) umgeben ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zumindest ein Teil des in den zentralen Bereich (7) geführten Materials (1) aus diesem Bereich weggeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei zumindest ein Teil des in den zentralen Bereich (7) geführten Materials (1) aus diesem Bereich zurück in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) geführt wird .

6. Verfahren nach Anspruch 4 und nach Anspruch 5, wobei das in den zentralen Bereich (7) geführte Material (1) mittels einer im zentralen Bereich (7) angeordneten Separationsvorrichtung (8), insbesondere mittels eines Siebes (8), in fertig prozessiertes Material (la) und nicht-fertig prozessiertes Material (lb) aufgeteilt wird und das fertig prozessierte Material (la) aus dem zentralen Bereich (7) weggeführt wird, während das nichtfertig prozessierte Material (lb) in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Materialstrom (4) dadurch gebildet wird, dass das Material (1) auf eine karussellartige Vor¬ richtung (9, 10, 11) aufgegeben wird und durch Rotation dieser Vorrichtung (9, 10, 11) um eine durch den zentra¬ len Bereich (7) verlaufende, im Wesentlichen vertikale Achse (Z) herum an der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) vorbeigeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Hochspannungselektroden-Anordnung (2) verwendet wird, welche eine matrixartige Anordnung aus mehreren Hochspannungselektroden (12) umfasst, die je- weils mit Hochspannungspulsen beaufschlagt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine matrixartige Elektrodenanordnung (2) verwendet wird, welche sich über einen Bereich grösser als 180° des ring- oder bogenförmigen Materialstroms (4) erstreckt.

10.. Verfahren nach einem der vorangehenden

Ansprüche, wobei als Gegenelektrode für die Hochspan- nungselektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung ein die Unterseite des Materialstromes im Bereich der Hochspannungselektroden-Anordnung begrenzendes Element verwendet wird, und insbesondere, wobei dieses Element der Boden einer karussellartigen Vorrichtung ist, mit welcher der Materialstrom an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei jeder Hochspannungselektrode (12) eine oder meh¬ rere eigene Gegenelektroden (13) zugeordnet sind, welche seitlich neben und/oder unter der jeweiligen Hochspannungselektrode (12) angeordnet ist oder sind, derart, dass durch das Beaufschlagen der jeweiligen Hochspan¬ nungselektrode (12) mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge zwischen der Hochspannungselektrode (12) und der oder den Gegenelektroden (13) durch das Material (1) des Materialstromes (4) hindurch erzeugt werden .

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Material (1) des äusseren und/oder des inneren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) nicht weggeführt wird, sondern als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom (4a, 4b) fortwährend umläuft.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an einer ersten Position stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material aus dem mittleren Bereich des Materialstromes weggeführt wird, an einer zweiten Position stromabwärts von der ersten Position das Material des äusseren und/oder des inne- ren Randbereichs zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes geführt wird und an einer dritten Position stromabwärts von der zweiten Position neues Material in den äusseren und/oder den inneren Randbereich des Materialstroms zugeführt wird, bevor dieser erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden

Ansprüche, wobei der innere und/oder der äussere Randbereich des Mate ialstromes (4) in dem Bereich, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material (1) des Materialstromes erzeugt werden, von im Wesentlichen unbe- wegten Bereichen (14) aus dem gleichen Material (1) begrenzt wird bzw. werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die im Wesentlichen unbewegten Bereiche (14) dadurch erzeugt werden, dass der innere und/oder der äussere Randbereich des Materialstromes (4) stromabwärts der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) aufgestaut wird bzw. werden.

16. Verfahren nach Anspruch 12 und nach einem der Ansprüche 14 bis 15, wobei das Material (1) des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Material- Stromes (4) nicht weggeführt wird, sondern als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom (4a) fort¬ während umläuft, und wobei der innere Randbereich des Materialstromes (4) in dem Bereich, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material (1) des Material- Stromes (4) erzeugt werden, von im Wesentlichen unbewegten Bereichen (14) aus dem gleichen Material (1) begrenzt wird .

17. Verfahren nach Anspruch 13 und nach einem der Ansprüche 14 bis 15, wobei das Material (1) des äus- seren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) an der zweiten Position zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes (4) geführt wird und an der dritten Position neues Material (1) in den äusseren Randbereich des Materialstroms (4) zugeführt wird, bevor die- ser erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6 und nach einem der Ansprüche 16 bis 17, wobei stromab- wärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) Material (1) aus dem mittleren Bereich des Materialstromes (4) weggeführt und in den zentralen Bereich (7) geführt wird .

19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hochspannungselektroden-Anordnung eine oder mehrere unabhängig voneinander entlang von ins- besondere parallelen, insbesondere vertikal orientierten Verschiebeachsen verschiebbare Hochspannungselektroden aufweist, und wobei diese Hochspannungselektroden während dem Vorbeiführen des Materialstroms an der Hochspannungs¬ elektroden-Anordnung und dem Erzeugen von Hochspannungs- durchschlägen durch den Materialstrom derartig entlang ihrer Verschiebeachsen verschoben werden, dass sie jeweils der Kontur des Materialstroms mit einem bestimmten Abstand folgen oder in Kontakt mit der Oberfläche des Ma¬ terialstroms dessen Kontur folgen und dabei in die Pro- zessflüssigkeit eingetaucht sind.

20. Verfahren nach Anspruch 11 und nach Anspruch 19, wobei die der jeweiligen Hochspannungselektrode zugeordnete Gegenelektrode jeweils zusammen mit der jeweiligen Hochspannungselektrode entlang der Verschiebe- achse verschoben wird.

21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Hochspannungselektrode (12) der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) ein eigener Hochspannungsgenerator (3) zugeordnet ist, mit welchem diese unabhängig von den anderen Hochspannungselektroden (12) mit Hochspannungspulsen beaufschlagt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Hochspannungsgenerator (3) jeweils fest mit der Hochspan¬ nungselektrode (12) verbunden ist.

23. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahr¬ ens nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend: a) eine Hochspannungselektroden-Anordnung (2), welche einem oder mehreren Hochspannungsgeneratoren (3) zugeordnet ist, mittels welchem oder welchen sie mit Hochspannungspulsen beaufschlagbar ist; b) eine karussellartige Einrichtung (9, 10, 11), mittels welcher, insbesondere durch Rotation derselben um eine zentrale und im Wesentlichen vertikale Achse (Z) herum, schüttfähiges Material als ring- oder bogenförmiger, insbesondere kreisringförmiger oder kreisringsegmentförmiger

Materialstrom (4) eingetaucht in ein Prozessfluid (5) an der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) vorbeigeführt werden kann, derart, dass bei einem Beaufschlagen der Hochspannungselektroden-Anord- nung (2) mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge durch das Material (1) des Materialstroms (4) während dem Vorbeiführen desselben an der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) erzeugbar sind;

c) Mittel (15, 16) zum Zuführen von Material (1) stromaufwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) zu dem im bestimmungsgemässen Betrieb mittels der karussellartigen Einrichtung erzeugten ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4); und

d) Mittel (16, 17, 18) zum Wegführen von Material (1, la) stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) von dem im bestimmungsgemässen Betrieb mittels der karussellartigen Ein- richtung (9, 10, 11) erzeugten ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4).

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die karussellartige Einrichtung in dem Bereich, in welchem sie im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt,

Sieböffnungen als Mittel zum Wegführen von Material aufweist, über welche Material, das kleiner ist als die Sieböffnungen, vom Materialstrom weggeführt werden kann.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die karussellartige Einrichtung (9, 10, 11) in dem Bereich, in welchem sie im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) bildende Material (1) trägt, einen geschlossenen Boden bildet, und wobei die Mittel (17) zum Wegführen von Material (1) derartig ausgebildet sind, insbesondere in Form einer oder mehrerer Leiteinrichtungen (17), dass mit ihnen ein Teil- ström des Materialstromes (4) oder der gesamte Materialstrom (4) in einen zentralen Bereich (7) im Zentrum der karussellartigen Einrichtung (9, 10, 11) geführt werden kann, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) umgeben ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei Mittel (19, 20) vorhanden sind zum Wegführen zumindest eines Teils des in den zentralen Bereich (7) geführten Materials (1) aus dem zentralen Bereich (7) heraus und weg von der karussellartigen Einrichtung (9, 10, 11), und insbe- sondere, wobei diese Mittel eine Materialrutsche oder einen Trichter (19) umfassen.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 26, wobei Mittel (21) vorhanden sind zum Zurückführen zumindest eines Teils des in den zentralen Bereich (7) geführten Materials (1) in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4), und insbesondere, wobei diese Mittel (21) eine oder mehrere Leiteinrichtungen (21) umfassen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26 und nach Anspruch 27, wobei in dem zentralen Bereich (7) eine Sepa- rationsvorrichtung (8) angeordnet ist, insbesondere umfassend ein Sieb (8), mittels welcher das in diesen Bereich (7) geführte Material (1) in fertig prozessiertes Material (la) und nicht-fertig prozessiertes Material (lb) aufgeteilt werden kann, wobei dabei das fertig pro- zessierte Material (la) mit den Mitteln (19, 20) zum Wegführen des Materials (1) aus dem zentralen Bereich (7) abgeführt werden kann und das nicht-fertig prozessierte Material ( lb) mit den Mitteln ( 21 ) zum Zurückführen des Materials (1) in den ring- oder bogenförmigen Material- ström (4) zugeführt werden kann.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei die Vorrichtung Mittel (22) aufweist, insbesondere eine oder mehrere Staueinrichtungen (22) , mit denen im bestimmungsgemässen Betrieb bewirkt werden kann, dass der innere Randbereich und/oder der äussere Randbe- reich des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) in dem Bereich, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material (1) des Materialstromes (4) erzeugt werden, im Wesentlichen von unbewegten Bereichen (14) aus dem gleichen Material (1) begrenzt wird bzw. werden.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei die Vorrichtung derartig ausgebildet ist, dass im bestimmungsgemässen Betrieb das Material (1) des inneren Randbereichs und/oder des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) nicht stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung (2) von dem Materialstrom weggeführt wird, sondern als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialteilstrom (4a, 4b) fortwährend umläuft.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Vorrichtung derartig ausgebildet ist, dass im bestimmungsgemässen Betrieb an einer ersten Position stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material aus dem mittleren Bereich des Materialstro¬ mes weggeführt wird, an einer zweiten Position stromab- wärts von der ersten Position das Material des äusseren und/oder des inneren Randbereichs zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes geführt wird und an einer dritten Position stromabwärts von der zweiten Position neues Material in den äusseren und/oder den inneren Rand- bereich des Materialstroms zugeführt wird, bevor dieser erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird .

32. Vorrichtung nach Anspruch 29 und nach An- spruch 30, wobei die Vorrichtung derartig ausgebildet ist, dass das Material (1) des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) nicht weggeführt wird, sondern als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom (4a) fortwährend umläuft, und wobei der innere Randbereich des Materialstromes (4) in dem Bereich, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material (1) des Materialstromes (4) erzeugt werden, von im Wesentlichen unbewegten Bereichen (14) aus dem gleichen Material (1) begrenzt sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 30 und nach Anspruch 31, wobei die Vorrichtung derartig ausgebildet ist, dass das Material des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes an der zweiten Position zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes geführt wird und an der dritten Position neues Material in den äusseren Randbereich des Materialstroms zugeführt wird, bevor dieser erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33, wobei der Bereich der karussellartigen Einrich- tung (9, 10, 11), in welchem diese im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) bildende Material (1) trägt, an seinem Aussenumfang von einer umfangsmässig geschlossenen Begrenzungswand (9) begrenzt ist, und wobei die Vorrichtung derartig ausge- bildet ist, dass diese Begrenzungswand (9) beim bestim- mungsgemässen Betrieb der Vorrichtung zusammen mit dem Material (1) des Materialstromes (4) bewegt wird.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 34, wobei der Bereich der karussellartigen Einrich- tung (9, 10, 11), in welchem diese im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) bildende Material (1) trägt, an seinem Innenumfang von einer feststehenden Begrenzungswand (11) begrenzt ist, welche stromabwärts von der Hochspannungselektroden- Anordnung (2) eine Unterbrechung (23) aufweist, und wobei die Mittel (17, 18) zum Wegführen von Material (1) von dem Materialstrom (4) derartig ausgebildet sind, dass im bestimmungsgemässen Betrieb Material (1) vom ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) durch diese Unterbrechung (23) hindurch weggeführt wird, in einen zentralen Bereich (7) im Zentrum der karussellartigen Einrichtung (9, 10, 11), welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom (4) umgeben ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34 und nach Anspruch 35, wobei die Mittel (17) zum Wegführen von Material (1) von dem Materialstrom (4) derartig ausgebildet oder einstellbar sind, dass der gesamte ring- oder bogenförmige Materialstrom (4) im bestimmungsgemässen Betrieb in den zentralen Bereich (7) geführt wird.

37. Vorrichtung nach Anspruch 34 und nach Anspruch 35, wobei die Mittel (17, 18) zum Wegführen von Material (1) von dem Materialstrom (4) derartig ausgebil¬ det oder einstellbar sind, dass das Material (1) des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes (4) im bestimmungsgemässen Betrieb nicht in den zentralen Bereich (7) geführt wird, sondern als durchge- hender ring- oder bogenförmiger Materialstrom (4a) fortwährend umläuft .

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 37, wobei die Hochspannungselektroden-Anordnung (2) eine matrixartige Anordnung aus mehreren Hochspannungs- elektroden (12) umfasst, welche jeweils mit Hochspannungspulsen beaufschlagbar sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei sich die matrixartige Elektrodenanordnung (2) im bestimmungsgemässen Betrieb über einen Bereich grösser als 180° des ring- oder bogenförmigen Materialstroms (4) erstreckt.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 39, wobei jeder Hochspannungselektrode (12) der matrixartigen Hochspannungselektroden-Anordnung (2) ein eigener Hochspannungsgenerator (3) zugeordnet ist, mit welchem diese Hochspannungselektrode (12) unabhängig von den anderen Hochspannungselektroden (12) mit Hochspannungspulsen beaufschlagbar ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, wobei der Hochspannungsgenerator (3) jeweils fest mit der Hochspannungselektrode (12) verbunden ist.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 41, wobei die Hochspannungselektroden unabhängig voneinander entlang von insbesondere parallelen, insbesondere vertikal orientierten Verschiebeachsen verschiebbar sind .

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, des Weiteren umfassend eine Maschinensteuerung, mittels welcher im bestimmungsgemässen Betrieb während dem Vorbeiführen des ring- oder bogenförmigen Materialstroms an der matrixartigen Anordnung aus Hochspannungselektroden und dem Erzeugen von Hochspannungsdurchschlägen durch das Material des Materialstromes die Hochspannungselektroden automa¬ tisch derartig entlang ihrer Verschiebeachsen verschoben werden können, dass sie jeweils der Kontur des Materialstromes mit einem bestimmten Abstand folgen oder jeweils in Kontakt mit der Oberfläche des Materialstromes der Kontur desselben folgen.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 43, wobei als Gegenelektrode für die Hochspannungs¬ elektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung der Bereich der karussellartigen Einrichtung dient, auf welchem diese das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt.

45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 44, wobei jeder Hochspannungselektrode (12) eine oder mehrere eigene Gegenelektroden (13) zugeordnet sind, welche seitlich neben und/oder unter der jeweiligen Hochspannungselektrode (12) angeordnet ist oder sind, und insbesondere von dieser getragen ist oder sind, derart, dass im bestimmungsgemässen Betrieb durch das Beaufschlagen der jeweiligen Hochspannungselektrode (12) mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge zwischen der Hochspannungselektrode (12) und der oder den Gegenelektroden (13) durch das Material (1) des Materialstromes (4) hindurch erzeugt werden können.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Fragmentierung und/oder Schwächung von schüttfähigem Material mittels

Hochspannungsentladungen

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fragmentierung und/oder Schwächung von schüttfähigem Material mittels Hochspannungsentladungen sowie eine Vor- richtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, verschiedenste Materialien mittels gepulster Hochspannungsentladungen zu zerkleinern oder derartig zu schwächen, dass diese in einem nachgeschalteten mechanischen Zerkleinerungsprozess einfacher . zerkleinert werden können .

Für die Fragmentierung und/oder Schwächung von schüttfähigem Material mittels Hochspannungsentladungen sind heute verschiedene Prozessarten bekannt.

Bei kleinen Materialmengen erfolgt die Fragmentierung und/oder Schwächung des Materials im Batchbe- trieb in einem geschlossenen Prozessgefäss , in welchem

Hochspannungsdurchschläge durch das Material erzeugt werden. Für grosse Materialmengen sind diese Verfahren ungeeignet .

Bei grossen Materialmengen erfolgt die Frag- mentierung und/oder Schwächung des Materials in einem kontinuierlichen Prozess, indem ein Materialstrom aus dem zu zerkleinernden Material an einer oder mehreren Hochspannungselektroden vorbeigeführt wird, mittels welchen Hochspannungsdurchschläge durch das Material erzeugt wer- den. Dabei wird in einer ersten Variante das Material in einen Prozessraum mit Sieböffnungen geführt, welchen es erst dann verlassen kann, wenn es auf eine durch die Sieböffnungen definierte Zielgrösse zerkleinert ist. Die Geschwindigkeit, mit der das Material durch die Prozesszone geführt wird und damit die Intensität, mit welcher das Material mit Hochspanungsdurchschlägen beaufschlagt wird, hängt bei dieser Variante davon ab, wie schnell sich das Material vollständig auf Zielkorngrösse bzw. Korngrössen kleiner der Zielkorngrösse zerkleinern lässt. Hieraus ergibt sich der Nachteil, dass der Prozess nur in engen Bereichen beeinflussbar ist, was zu Problemen wie eine Überzerkleinerung des Materials, ein unerwünscht grosser Feinanteil und/oder eine schlechte Energieeffizienz des Prozesses führen kann.

In einer zweiten Variante wird das Material mittels eines Förderbands unter einer oder mehreren Hoch ¬ spannungselektroden hindurchgeführt, wobei Hochspannungsdurchschläge durch das Material erzeugt werden. Diese Variante vermeidet die zuvor erwähnten Nachteile der ersten Variante, weist jedoch ihrerseits den Nachteil auf, dass etwaiges aus diesem Prozess hervorgehendes, nicht ausreichend prozessiertes Material separiert und erneut dem Prozess zugeführt werden muss, wozu teure und platzbeanspruchende Zusatzeinrichtungen erforderlich sind.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, kontinuierliche Verfahren zur Fragmentierung und/oder Schwächung von schüttfähigem Material mittels Hochspannungsentladungen sowie Vorrichtungen zur Durchführung solcher Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen oder zumindest teilweise vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Gemäss diesen betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Fragmentierung und/oder

Schwächung von schüftfähigem Material, insbesondere von Gesteinsbruchstücken oder -schotter, mittels Hochspannungsentladungen .

Gemäss diesem Verfahren wird ein ring- oder bogenförmiger Materialstrom, welcher bevorzugterweise kreisringförmig bzw. kreisringsegmentförmig ist, aus dem zu fragmentierenden und/oder zu schwächenden schüttfähi ¬ gen Material gebildet und, eingetaucht in einer Prozess ¬ flüssigkeit, an einer Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt, mittels welcher während dem Vorbeiführen des Materialstromes Hochspannungsdurchschläge durch den Materialstrom erzeugt werden. Hierfür wird die Hochspannungselektroden-Anordnung mit einem oder mehreren Hochspannungsgeneratoren mit Hochspannungspulsen beaufschlagt. Materialströme, welche in einer geschlossenen Transportschleife zirkulieren, werden unabhängig davon, welche Form diese Schleife hat, als „ringförmige Mate ¬ rialströme" im Sinne dieser Beschreibung und der Patentansprüche verstanden.

Dabei wird stromaufwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material zu dem Materialstrom zugeführt und stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material vom Materialstrom weggeführt.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird ein kontinuierlicher Prozess zum Fragmentieren und/oder Schwächen von schüttfähigem Material möglich, bei dem sich die Geschwindigkeit, mit der das Material durch die Prozesszone geführt wird, und die Intensität, mit welcher das Material mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird, in weiten Bereichen einstellen lässt und bei welchem etwaiges aus der Prozesszone austretendes nicht ausreichend prozessiertes Material auf kürzestem Wege und praktisch ohne zusätzlichen Platzbedarf, z.B. durch Verbleib im Materialstrom oder als ein durch einen von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgebenen Bereich führender Bypass-Materialstrom, erneut der Prozesszone zugeführt werden kann.

Bevorzugterweise wird dabei kein Material im Bereich der Prozesszone von dem Materialstrom weggeführt, also in dem Bereich, in welchem mittels der Hochspan- nungselektroden-Anordnung Hochspannungsdurchschläge durch den Materialstrom erzeugt werden. Hierdurch ist es mögli ¬ ch, einen einfachen und robusten Aufbau der Prozesszone zu realisieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung ein Teilstrom des Materialstromes oder der gesamte Materialstrom in einen zentralen Bereich geführt, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgeben ist. Durch die Nutzung des von dem ring- oder bo- genförmigen Materialstrom umgebenen Bereichs für weitere prozesstechnische Schritte, wie z.B. das Abführen von Material und/oder das Separieren von ausreichend zerkleinertem Material von nicht ausreichend zerkleinertem Material, ergibt sich der Vorteil, dass für diese Prozess- schritte kein zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muss.

Entsprechend ist es dabei in einer Variante bevorzugt, dass zumindest ein Teil des in den zentralen Bereich geführten Materials aus diesem Bereich weggeführt wird.

In einer weiteren Variante ist es bevorzugt, dass zumindest ein Teil des in den zentralen Bereich geführten Materials aus diesem Bereich zurück in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom geführt wird, also einen Bypass-Materialstrom zu diesem bildet, und anschliessend mit diesem Materialstrom erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt wird.

In einer bevorzugten Kombination der beiden zuvor erwähnten Varianten wird das in den zentralen Be- reich geführte Material mittels einer im zentralen Bereich angeordneten Separationsvorrichtung, beispielsweise mittels eines Siebes, in fertig prozessiertes Material und nicht-fertig prozessiertes Material, also beispielsweise in ausreichend zerkleinertes Material und nichtausreichend zerkleinertes Material, aufgeteilt. Das fertig prozessierte Material wird dabei aus dem zentralen Bereich weggeführt, während das nicht-fertig prozessierte Material in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom zurückgeführt wird. Auf diese Weise werden sehr kompakte Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens möglich, bei denen lediglich für das Zuführen des zu prozessierenden Materials und für das Abführen des fertig prozessierten Materials zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muss.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der ring- oder bogenförmige Materialstrom dadurch gebildet, dass das Material auf eine karussellartige Vorrichtung aufgegeben wird, z.B. in eine ringförmige Rinne, und durch Rotation dieser Vorrichtung um eine durch den zentralen Bereich verlaufende, im Wesentlichen vertikale Achse herum an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt wird. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise ein ring- oder bogenförmiger Ma ¬ terialstrom bilden.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Hochspannungseiektro- den-Anordnung verwendet, welche eine matrixartige Anordnung aus mehreren Hochspannungselektroden umfasst, die jeweils mit Hochspannungspulsen beaufschlagt werden.

Hierdurch lässt sich eine intensive und flächige Beauf ¬ schlagung des vorbeigeführten Materialstromes mit Hochspannungsdurchschlagen erzielen.

Erstreckt sich dabei die matrixartige Elektrodenanordnung über einen Bereich grösser als 180° des ring- oder bogenförmigen Materialstroms, was bevorzugt ist, so kann auch bei relativ grosser Geschwindigkeit des Materialstroms eine intensive Beaufschlagung desselben mit Hochspannungsdurchschlägen erreicht werden und eine entsprechend grosse Mengen an Material pro Zeiteinheit prozessiert werden.

Dabei weist bevorzugterweise jede der Hochspannungselektroden der Matrix ihren eigenen Hochspannungsgenerator auf, mit welchem sie unabhängig von den anderen Hochspannungselektroden mit Hochspannungspulsen beaufschlagt wird. Hierdurch wird es möglich, über die gesamte Fläche der Matrix eine gleichmässige und hohe Energieeinbringung in den Materialstrom sicherzustellen oder auch gezielt einzelne Bereiche mit unterschiedlichen Energiemengen zu beaufschlagen.

Als Gegenelektrode für die Hochspannungselektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsforra des Verfahrens ein die Unterseite des Materialstromes im Bereich der Hochspannungselektroden-Anordnung begrenzendes Element verwendet, so dass durch das Beaufschlagen der Hochspannungselektro ¬ den, mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge zwischen der jeweiligen Hochspannungselektrode und diesem Element durch den Materialstrom hindurch stattfinden. Bevorzugterweise ist dieses Element der Boden einer karus ¬ sellartigen Vorrichtung ist, mit welcher der Materialstrom an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt wird. Bevorzugterweise sind dabei die Hochspannungselektroden der Hochspanungselektroden-Anordnung in den Materialstrom eingetaucht. Mit dieser Verfahrensvariante kann besonders intensiv auf das Material des Materialstromes eingewirkt werden, da die Hochspannungsdurchschläge über die gesamte Dicke des Materialstromes erfolgen .

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist jede der Hochspannungselektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung eine oder mehrere eigene, d.h. der jeweiligen Hochspannungselektrode exklusiv zugeordnete, Gegenelektroden auf, welche derartig seitlich neben dieser und/oder unter dieser Hochspannungselektrode angeordnet ist bzw. sind, dass durch das Beauf- schlagen der jeweiligen Hochspannungselektrode mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge zwischen der Hochspannungselektrode und der bzw. den Gegenelektroden durch den an diesen vorbeigeführten Materialstrom erzeugt werden. Bevorzugterweise sind dabei die Hochspannungselektroden und/oder die Gegenelektroden in den Materialstrom eingetaucht.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Durchschlagsspannung im Wesentlichen entkoppelt ist von der Dicke des Materialstromes, so dass auch Materialströme aus grossen Materialstücken ohne Weiteres prozessiert werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass sie grösstmögliche Gestaltungsfreiheit bezüglich der Auflagefläche bzw. der Fördereinrichtung für den Materialstrom im Bereich der Prozesszone bietet, weil die Bodenfläche der Prozesszone nicht als Gegenelektrode benötigt wird.

Dabei ist es bei der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform weiter bevorzugt, dass die Gegenelektroden von der jeweiligen Hochspannungselektrode bzw. von deren Tragstruktur getragen werden.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Material des äusseren und/oder des inneren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes nicht weggeführt, sondern läuft als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom fortwährend um.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird an einer ersten Position stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material aus dem mittleren Bereich des Materialstromes weggeführt. An einer zweiten Position stromabwärts von der ersten Position wird das Material des äusseren und/oder des inneren Randbereichs zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes geführt, mit Vorteil in den Bereich, aus welchem zuvor an der ersten Position Material weggeführt wurde. An einer dritten Position stromabwärts von der zweiten Position wird neues Material in den äusseren und/oder den inneren Randbereich des Materialstroms zugeführt, bevor der Materialstrom erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der innere und/oder der äussere Randbereich des Materialstromes im Bereich entlang der Prozesszone, d.h. entlang des Bereichs, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material des Mate- rialstromes erzeugt werden, von im Wesentlichen unbewegten Bereichen aus dem gleichen Material begrenzt.

Diese drei zuvor genannten bevorzugten Ausführungsformen sind auch kombinierbar, z.B. derart, dass der äussere Randbereich als durchgehender ring- oder bo- genförmiger Materialstrom fortwährend umläuft oder strom ¬ abwärts von der Hochspanungselektrodenanordnung in den mittleren Bereich des Materialstroms geführt wird, währ ¬ end der innere Randbereich zumindest im Bereich entlang der Prozesszone von im Wesentlichen unbewegten Bereichen aus dem gleichen Material begrenzt wird. Dabei ist es weiter bevorzugt, dass das aus dem Materialstrom weggeführte Material, wie zuvor dargelegt, in einen zentralen Bereich geführt wird, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgeben ist.

Wird bei diesen letztgenannten bevorzugten

Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens die Breite der Prozesszone, d.h. die Breite der Zone, in welcher Hochspannungsdurchschläge durch den Materialstrom erzeugt werden, in Bewegungsrichtung des Materialstromes gesehen so gewählt, dass diese äusseren und/oder inneren Randbereiche die Prozesszone seitlich begrenzen und dabei im Wesentlichen nicht mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt werden, was bevorzugt ist, so ergibt sich der Vorteil, dass auf verschleissanfällige anlagenseitige Einrichtungen zur seitlichen Begrenzung der eigentlichen Prozesszone verzichtet werden kann und eine Kontamination mit Fremdmaterial verhindert wird.

Bei der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher der innere und/oder der äussere Randbereich des Materialstromes im Bereich entlang der Prozesszone von im Wesentlichen unbewegten Bereichen aus dem gleichen Material begrenzt wird, ist es weiter bevorzugt, dass diese im Wesentlichen unbewegten Bereiche dadurch gebildet werden, dass die Randbereiche des Materialstromes an einer Stelle stromabwärts der Hochspannungselektroden-Anordnung aufgestaut werden, so dass sich unbewegte Materialzonen seitlich entlang der gesamte Länge der Prozesszone erstrecken.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist die Hochspannungselektro ¬ den-Anordnung eine oder mehrere unabhängig voneinander entlang von bevorzugterweise parallelen, bevorzugterweise vertikal orientierten Verschiebeachsen verschiebbare Hochspannungselektroden auf. Diese Hochspannungselektroden werden während dem Vorbeiführen des Materialstroms an der Hochspannungselektroden-Anordnung und dem Erzeugen von Hochspannungsdurchschlägen durch den Materialstrom derartig entlang ihrer Verschiebeachsen verschoben, dass sie jeweils der Kontur des Materialstroms mit einem bestimmten Abstand folgen oder in Kontakt mit der Oberfläche des Materialstroms dessen Kontur folgen und dabei in die Prozessflüssigkeit eingetaucht sind. Hierdurch können auch Materialströme mit sehr ungleichmässiger Dicke, z.B. aus sehr groben Materialstücken bzw. aus sehr unterschiedlich grossen Materialstücken gebildete Materialströme, prozessiert werden.

Weiter ist es bevorzugt, dass jede Hochspannungselektrode der Hochspannungselektroden-Anordnung ihren eigenen Hochspannungsgenerator aufweist, mit welchem diese unabhängig von den anderen Hochspannungselektroden mit Hochspannungspulsen beaufschlagt wird. Hierdurch wird es, insbesondere bei als Matrix aus Hochspan- nungselektroden aufgebauten Hochspannungselektroden-Anordnungen, möglich, über sämtliche Hochspannungselektroden eine gleichmässige und hohe Energieeinbringung in den Materialstrom sicherzustellen oder auch gezielt einzelne Hochspannungselektroden mit unterschiedlichen Energiemengen zu beaufschlagen.

Dabei ist es weiter bevorzugt, dass der Hochspannungsgenerator jeweils fest mit der Hochspannungselektrode verbunden ist. Auf diese Weise wird eine sichere Verbindung zwischen dem jeweiligen Hochspannungsgenerator und der jeweiligen Hochspannungselektrode gewährleistet und der jeweilige Hochspannungsgenerator und die jeweilige Hochspannungselektrode können als Einheit ausgetauscht und gewartet werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung. Diese Vorrichtung weist eine Hochspannungselektroden-Anordnung auf, welche mittels einem oder mehreren Hochspannungsgeneratoren mit Hochspannungspulsen beaufschlagbar ist, sowie eine karussellartige Einrichtung, mittels welcher, bevorzugterweise unter Rotation derselben um eine zentrale und im Wesentlichen vertikale Achse herum, schüttfähiges Material als ring- oder bogenförmiger Materialstrom, welcher bevorzugterweise kreisringförmig bzw. kreisringsegmentförmig ist, eingetaucht in ein Prozessfluid unter der Hochspannungselektroden-Anordnung hindurchgeführt werden kann, so dass bei einem Beaufschlagen der Hochspannungselektroden-Anordnung mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge durch das Material des Materialstroms während dem Vorbeiführen desselben an der Hochspannungselektroden-Anordnung erzeugbar sind. Weiter weist die Vorrichtung Mittel zum Zuführen von Material zu dem im bestimmungsgemässen Betrieb mittels der karussellartigen Einrichtung erzeugten ring- oder bogenförmigen Materialstrom stromaufwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung auf, sowie Mittel zum Wegführen von Material von diesem Materialstrom stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung.

Mit der erf indungsgemässen Vorrichtung kann mit geringem Raumbedarf ein kontinuierlicher Prozess zum Fragmentieren und/oder Schwächen von schüft fähigem Mate- rial realsiert v/erden, bei dem sich die Geschwindigkeit, mit der das Material durch die Prozesszone geführt wird, und die Intensität, mit welcher es mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird, auf einfache Weise in weiten Bereichen einstellen lässt. Auch wird es mit einer solchen Vorrichtung möglich, etwaiges aus der Prozesszone austretendes nicht ausreichend prozessiertes Material auf kürzestem Wege und praktisch ohne zusätzlichen Platzbedarf, z.B. durch Verbleib im Materialstrom oder als ein durch einen von dem ring- oder bogenförmigen Material- ström umgebenen Bereich führender Bypass-Materialstrom, erneut der Prozesszone zuzuführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vor ¬ richtung weist deren karussellartige Einrichtung in dem Bereich, in welchem sie im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt, Sieböffnungen auf als anspruchsgemässe Mittel zum Wegführen von Material, über welche Material, das kleiner ist als die Sieböffnungen, vom Materialstrom weggeführt werden kann. Dabei ist es als Subvariante be- vorzugt, dass die karussellartige Einrichtung eine ring- oder bogenförmige Rinne mit umlaufenden Siebboden aufweist, in welcher im bestimmungsgemässen Betrieb das zu fragmentierende und/oder zu schwächende Material aufgenommen ist und welche dabei zur Erzeugung des ring- oder bogenförmigen Materialstromes um das Zentrum ihrer Kreisringform rotiert wird. Dabei ist es auch vorgesehen, dass ebenfalls in der Prozesszone, während dem Beaufschlagen des Materials mit Hochspannungsdurchschlägen, Material welches kleiner ist als die Sieböffnungen, die Rinne durch die Sieböffnungen verlassen kann und damit vom Materialstrom weggeführt wird. Derartige Vorrichtungen sind relativ einfach und kostengünstig herzustellen und einfach zu unterhalten, weisen jedoch den Nachteil auf, dass sich die Sieböffnungen mit zunehmender Betriebszeit ver- grössern und der Siebboden deshalb ein Verschleissteil ist.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung bildet die karussellartige Einrichtung in dem Bereich, in welchem sie im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt, einen geschlossenen Boden. Dabei sind die Mittel zum Wegführen von Material derartig ausgebildet, z.B. in Form einer oder mehrerer Leiteinrichtungen, dass mit ihnen ein Teilstrom des Materialstromes, insbesondere aus der Mitte des Materialstromes, oder der gesamte Materialstrom in einen zentralen Bereich im Zentrum der karussellartigen Einrichtung geführt werden kann, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgeben ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass in dem von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgebenen Bereich allfällige weitere Einrichtungen für den Transport und/oder die weitere Behandlung des aus dem Materialstrom weggeführten Materials angeordnet werden können, wie beispielsweise Transporteinrichtungen für das Wegführen von fertig prozessiertem Material von der Vorrichtung (z.B. Förderbänder oder Materialrutschen) und/oder Einrichtungen für das Separieren von ausreichend zerkleinertem Material von nicht-ausreichend zerkleinertem Material (z.B. Siebeinrichtungen), so dass für diese Einrichtungen kein zusätzlicher Raum zur Verfügung gestellt werden muss.

Entsprechend ist es bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung von Vorteil, wenn die Vorrichtung im zentralen Bereich derartige Einrichtungen aufweist .

In einer weiteren Variante dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, das die Vorrichtung über Mittel zum Zurückführen zumindest eines Teils des in den zentralen Bereich geführten Materials in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom verfügt, z.B. eine oder mehrere Leiteinrichtungen zu diesem Zweck aufweist. Äuf diese Weise kann Material, welches in den zentralen Bereich geführt wurde, wieder in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom eingeschleust und erneut prozessiert werden .

Besonders bevorzugt ist es dabei, dass die Vorrichtung in dem zentralen Bereich eine Separationsvor ¬ richtung aufweist, z.B. ein Sieb, mittels welcher das in diesen Bereich geführte Material in fertig prozessiertes Material und nicht-fertig prozessiertes Material aufge ¬ teilt wird und dass anschliessend das fertig prozessierte Material mit Transporteinrichtungen aus dem zentralen Be ¬ reich herausgeführt und von der Vorrichtung weggeführt wird, während das nicht-fertig prozessierte Material mit den Mitteln zum Zurückführen des Materials wieder in den ring- oder bogenförmigen Materialstrom eingespeist wird, zur erneuten Beaufschlagung mit Hochspannungsdurchschlägen .

Auf diese Weise werden sehr kompakte erfin- dungsgemässe Vorrichtungen möglich, bei denen lediglich für das Zuführen des zu prozessierenden Materials und für das Abführen des fertig prozessierten Materials Raum ausserhalb des zentralen Bereichs zur Verfügung gestellt werden muss .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung Mittel auf, mit denen im bestim- mungsgemässen Betrieb bewirkt werden kann, dass der innere Randbereich und/oder der äussere Randbereich des ring- oder bogenförmigen Materialstromes im Bereich der Prozesszone, also in dem Bereich, in welchem Hochspannungsdurchschläge durch das Material des Materialstromes erzeugt werden, im Wesentlichen von unbewegten Bereichen aus dem gleichen Material begrenzt wird bzw. werden. Mit anderen Worten gesagt bewirken diese Mittel also, dass die Zone des Materialstromes, in welcher Hochspannungs- durchschlage durch das Material des Materialstromes erzeugt werden, in Bewegungsrichtung des Materialstromes gesehen auf der Innenseite und/oder auf der Aussenseite von unbewegten Bereichen bzw. Zonen aus dem gleichen Material begrenzt wird bzw. werden. Auf diese Weise werden die seitlichen Begrenzungen der Zone des bewegten Materialstromes, in der die Hochspannungsdurchschläge stattfinden (Prozesszone) , durch identisches aber im Wesentlichen unbewegtes Material gebildet.

Dabei ist die Vorrichtung bevorzugterweise derartig ausgebildet, dass sich im bestimmungsgemässen Betrieb beim Vorbeiführen des Materialstromes an der Hochspannungselektroden-Anordnung in den Seitenbereichen der Zone, in welcher die Hochspannungsdurchschläge durch das Material des Materialstromes erzeugt werden, das Ma- terial des Materialstromes jeweils zu einer im Wesentli ¬ chen unbewegten Materialzone aufstaut, welche im Wesentlichen unberührt ist von den Hochspannungsdurchschlägen. Mit Vorteil weist die Vorrichtung hierfür Einrichtungen zum gezielten Aufstauen des Materialstroms auf, z.B.

Staubleche oder seitliche Begrenzungswandungen für den Materialstrom mit Vertiefungen, in denen sich das Material staut.

Dadurch, dass die seitlichen Begrenzungen der Zone des bewegten Materialstromes, in der die Hochspan- nungsdurchschläge stattfinden (Prozesszone) , durch identisches aber im Wesentlichen unbewegtes Material gebildet sind, kann auf verschleissintensive Einrichtungen zur seitlichen Begrenzung der eigentlichen Prozesszone verzichtet werden, was sich positiv auf die Betriebskosten und auf die wartungsbedingten Stillstandszeiten der Vorrichtung auswirkt und zudem eine Prozessführung mit geringer Fremdmaterialkontamination ermöglicht.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung derartig ausgebildet, dass im bestimmungsgemässen Betrieb stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material aus dem mittleren Bereich des Materialstromes weggeführt wird, während das Material des inneren Randbereichs und/oder des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes in diesem verbleibt und als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialteilstrom fortwährend umläuft.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung derartig ausgebildet, dass im bestimmungsgemässen Betrieb an einer ersten Position stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung Material aus dem mittleren Bereich des Materialstromes weggeführt wird, an einer zweiten Position stromabwärts von der ersten Position das Material des äusseren und/- oder des inneren Randbereichs zumindest zum Teil in die Mitte des Materialstromes geführt wird, und an einer dritten Position stromabwärts von der zweiten Position neues Material in den äusseren und/oder den inneren Randbereich des Materialstroms zugeführt wird, bevor der Ge ¬ samtstrom erneut an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt und mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

Auch die zwei zuletzt genannten bevorzugten

Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung weisen den Vorteil auf, dass die seitlichen Begrenzungen der Zone des Materialstromes, in der die Hochspannungsdurch ¬ schläge stattfinden (Prozesszone) , durch identisches Ma- terial gebildet sind, so dass auch bei diesen Vorrichtun ¬ gen auf verschleissintensive Einrichtungen zur seitlichen Begrenzung der eigentlichen Prozesszone verzichtet werden kann, mit den zuvor bereits erwähnten vorteilhaften Auswirkungen auf die Betriebskosten, die wartungsbedingten Stillstandszeiten der Vorrichtung und die Fremdmaterialkontamination .

Die drei zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsformen sind auch kombinierbar, z.B. derart, dass die Vorrichtung derartig ausgebildet wird, dass der äus- sere Randbereich als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom fortwährend umläuft oder stromabwärts von der Hochspanungselektrodenanordnung in den mittleren Bereich des Materialstroms geführt wird, während der innere Randbereich zumindest im Bereich entlang der Prozesszone, von im Wesentlichen unbewegten Bereichen aus dem gleichen Material begrenzt wird.

Bevorzugterweise ist der Bereich der karussellartigen Einrichtung, in welchem diese im bestimmungs- gemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt, an seinem Aussenumfang von einer umfangsmässig geschlossenen Begrenzungswand be- grenzt und die Vorrichtung derartig ausgebildet, dass diese Begrenzungswand beim bestimmungsgemässen Betrieb der Vorrichtung zusammen mit dem Material des Materialstromes mitbewegt wird, d.h. beim Erzeugen des ring- oder bogenförmiger Materialstroms durch Rotation der karus- seilartigen Einrichtung mitrotiert wird. Bei derartigen Vorrichtungen ist es besonders einfach zu realisieren, dass der äussere Randbereich als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom fortwährend umläuft oder stromabwärts von der Hochspannungselektrodenanordnung in den mittleren Bereich des Materialstroms geführt wird.

Auch ist es bevorzugt, dass der Bereich der karussellartigen Einrichtung, in welchem diese im bestimmungsgemässen Betrieb das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material trägt, an seinem Innenum- fang von einer feststehenden Begrenzungswand begrenzt ist, welche stromabwärts von der Hochspannungselektroden- Anordnung unterbrochen ist. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, Material aus dem Materialstrom in einen zentralen Bereich der Vorrichtung, welcher von dem ring- oder bogenförmigen Materialstrom umgeben ist, zu führen. Entsprechend sind dabei die Mittel zum Wegführen von Material von dem Materialstrom derartig ausgebildet, z.B. in Form eines radial in den Materialstrom eintretenden Umleitblechs, dass im bestimmungsgemässen Betrieb Ma- terial vom ring- oder bogenförmigen Materialstrom durch diese Unterbrechung hindurch geführt wird, in den zentralen Bereich im Zentrum der karussellartigen Einrichtung.

Bei derartigen Vorrichtungen bietet es sich an, durch ein Aufstauen des Materialstroms im Bereich von dessen innerem Randbereich stromaufwärts von der Durch- brechung, als innere Begrenzung der Prozesszone eine Zone aus unbewegtem Materialstrom-Material zu schaffen, mit den bereits zuvor dargelegten Vorteilen.

Dabei sind die Mittel zum Wegführen von Mate ¬ rial von dem Materialstrom gemäss einer ersten bevorzug- ten Variante derartig ausgebildet oder einstellbar, dass der gesamte ring- oder bogenförmige Materialstrom im bestimmungsgemässen Betrieb in den zentralen Bereich geführt wird, und gemäss eine zweiten bevorzugten Variante derartig ausgebildet, dass das Material des äusseren Randbereichs des ring- oder bogenförmigen Materialstromes im bestimmungsgemässen Betrieb nicht in den zentralen Bereich geführt wird, sondern als durchgehender ring- oder bogenförmiger Materialstrom umläuft. Die erstgenannte Variante bietet sich insbesondere dann an, wenn sich die Prozesszone über die gesamte Breite des Materialstromes erstreckt und/oder wenn im zentralen Bereich eine Separa ¬ tionseinrichtung, z.B. ein Sieb, angeordnet ist, mittels welcher das fertig prozessierte Material vom nicht-fertig prozessierten Material getrennt wird.

Die Hochspannungselektroden-Anordnung der

Vorrichtung umfasst bevorzugterweise eine matrixartige Anordnung aus mehreren Hochspannungselektroden, welche jeweils mit Hochspannungspulsen beaufschlagbar sind. Mit derartigen Hochspannungselektrodenanordnungen kann eine intensive und flächige Beaufschlagung des vorbeigeführten Materialstromes mit Hochspannungsdurchschlägen erzielt werden .

Erstreckt sich dabei diese matrixartige Elektrodenanordnung über einen Bereich grösser als 180° des ring- oder bogenförmigen Materialstroms, was bevorzugt ist, so kann auch bei relativ grosser Geschwindigkeit des Materialstroms eine intensive Beaufschlagung desselben mit Hochspannungsdurchschlägen erreicht werden und eine entsprechend grosse Mengen an Material pro Zeiteinheit prozessiert werden.

Auch ist es dabei von Vorteil, wenn jede der Hochspannungselektroden der Matrix ihren eigenen Hochspannungsgenerator aufweist, mit welchem sie unabhängig von den anderen Hochspannungselektroden mit Hochspannungspulsen beaufschlagt werden kann. Hierdurch wird es möglich, über die gesamte Fläche der Matrix eine gleichmäs- sige und hohe Energieeinbringung in den Materialstrom sicherzustellen oder auch gezielt einzelne Zonen mit unterschiedlichen Energiemengen zu beaufschlagen.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Hochspannungselektroden-Anordnung eine oder mehrere unabhängig voneinander entlang von bevorzugterweise parallelen, mit Vorteil vertikal orientierten Verschiebeachsen verschiebbare Hoch- spannungselektroden auf.

Diese Hochspannungselektroden können bevorzugterweise mittels einer Maschinensteuerung während dem Vorbeiführen des Materialstroms an der Hochspannungselektroden-Anordnung und dem Erzeugen von Hochspannungsdurchschlägen durch den Materialstrom automatisch derartig entlang ihrer Verschiebeachsen verschoben werden, dass sie jeweils der Kontur des Materialstroms mit einem bestimmten Abstand folgen oder in Kontakt mit der Oberfläche des Materialstroms dessen Kontur folgen und dabei in die Prozessflüssigkeit eingetaucht sind. Hierdurch können auch Materialströme mit sehr ungleichmässiger Dicke, wie z.B. Materialströme aus sehr groben Materialstücken bzw. aus sehr unterschiedlich grossen Materialstücken, prozessiert werden.

Weist jede der Hochspannungselektroden ihren eigenen Hochspannungsgenerator auf, so ist es weiter bevorzugt, dass der Hochspannungsgenerator jeweils fest mit der Hochspannungselektrode verbunden ist und mit dieser entlang der Verschiebeachse verschiebbar ist. Auf diese Weise wird eine sichere Verbindung zwischen dem jeweili ¬ gen Hochspannungsgenerator und der jeweiligen Hochspannungselektrode gewährleistet und der jeweilige Hochspan ¬ nungsgenerator und die jeweilige Hochspannungselektrode können als Einheit ausgetauscht und gewartet werden.

Als Gegenelektrode für die Hochspannungselektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung dient gemäss einer ersten bevorzugten Variante der Vorrichtung ein die Unterseite des Materialstromes im Bereich der Hochspan- nungselektroden-Anordnung begrenzendes Element der karussellartigen Einrichtung, auf welchem das den ring- oder bogenförmigen Materialstrom bildende Material aufliegt. Bevorzugterweise ist dieses Element der Boden einer ring- oder bogenförmigen Rinne (mit oder ohne Sieböffnungen) , in welcher das Material angeordnet ist und durch Rotation derselben um ihr Kreisringzentrum herum als kreisförmiger Materialstrom an der Hochspannungselektroden-Anordnung vorbeigeführt wird. Mit dieser Vorrichtungsvariante kann besonders intensiv auf das Material des Materialstromes eingewirkt werden, da die Hochspannungsdurchschläge über die gesamte Dicke des Materialstromes erfolgen können.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist jede der Hochspannungselektroden der Hochspannungselektroden-Anordnung eine oder mehrere eigene, d.h. der jeweiligen Hochspannungselektrode exklusiv zugeordnete,

Gegenelektroden auf, welche derartig seitlich neben und/- oder unter dieser Hochspannungselektrode angeordnet ist bzw. sind, dass durch das Beaufschlagen der jeweiligen Hochspannungselektrode mit Hochspannungspulsen Hochspan- nungsdurchschläge zwischen der Hochspannungselektrode und der bzw. den Gegenelektroden durch den an diesen vorbeigeführten Materialstrom erzeugt werden können, insbesondere in dem bevorzugten Fall, dass die Hochspannungselektroden und/oder die Gegenelektroden in den Materialstrom eingetaucht sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Durchschlagsspannung im Wesentlichen entkoppelt ist von der Dicke des Materialstromes, so dass auch Materialströme aus grossen Materialstücken ohne Weiteres prozessiert werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass sie grösstmögliche Gestaltungsfreiheit bezüglich der Auflagefläche bzw. der Fördereinrichtung für den Materialstrom im Bereich der Prozesszone bietet, weil die Bodenfläche der Prozesszone nicht als Gegenelektrode benötigt wird.

Dabei ist es bei der letztgenannten bevorzugten Ausführungsform weiter bevorzugt, dass die Gegenelektroden von der jeweiligen Hochspannungselektrode bzw. von deren Tragstruktur getragen sind.

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 eine Draufsicht auf eine erste erfin- dungsgemässe Vorrichtung in einer ersten Betriebsart;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die erste Vorrichtung entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die erste Vorrichtung entlang der Linie B-B in Fig. 1 ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die erste Vorrichtung in einer zweiten Betriebsart;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine zweite erfin- dungsgemässe Vorrichtung;

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die zweite Vorrichtung entlang der Linie C-C in Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine dritte erfin- dungsgemässe Vorrichtung;

Fig. 7a das Detail X aus Fig. 7;

Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch die dritte Vorrichtung entlang der Linie D-D in Fig. 7; Fig. 9 eine Draufsicht auf eine vierte erfin- dungsgemässe Vorrichtung;

Fig. 10 einen Vertikalschnitt durch die vierte Vorrichtung entlang der Linie F-F in Fig. 9;

Fig. 11 einen Vertikalschnitt durch die vier- te Vorrichtung entlang der Linie E-E in Fig. 9;

Fig. 12 eine Seitenansicht einer der Hochspannungselektroden der Vorrichtungen; und

Fig. 13 eine Seitenansicht einer Variante der Hochspannungselektrode aus Fig. 12.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste erfin- dungsgemässe Vorrichtung zum Fragmentieren von schüttfähigem Material 1 mittels Hochspannungsentladungen, einmal in einer Draufsicht von oben (Fig. 1 ) , einmal in einem Vertikalschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 (Fig. 2) und einmal in einem Teil-Vertikalschnitt entlang der Li ¬ nie B-B in Fig. 1 (Fig. 3).

Wie zu erkennen ist, weist die Vorrichtung eine karussellartige Einrichtung 9, 10, 11, gebildet aus einer kreisringförmigen Bodenplatte 10, einer fest mit der Bodenplatte 10 verbundenen und von der Bodenplatte 10 senkrecht nach oben ragenden zylindrischen Aussenwand 9 und einer mit der Bodenplatte 10 nicht in Verbindung ste- henden und senkrecht von der Bodenplatte 10 nach oben ragenden zylindrischen Innenwand 11 auf. Die Bodenplatte 10 ist eben und durchgehend geschlossen und ist mittels eines Rollenkranzes 24 auf einem kreisringförmigen Tragelement 25 einer feststehenden Tragstruktur gelagert, und wird im bestimmungsgemässen Betrieb mittels eines Antriebsmotors 26 in der Rotationsrichtung R um eine durch das Zentrum der Kreisringform der Bodenplatte 10 verlaufende vertikale Rotationsachse Z herum rotiert, wodurch das auf der Bodenplatte 10 aufliegende zu fragmentierende Material 1 einen kreisringförmigen bzw. kreisringsegment- förmigen Materialstrom 4 in der Rotationsrichtung R um die Rotationsachse Z herum bildet.

Die karussellartige Einrichtung 9, 10, 11 ist angeordnet in einem mit Wasser 5 (Prozessflüssigkeit) befüllten kreisrunden Becken 27, dessen Boden von dem kreisringförmigen Tragelement 25 durchdrungen wird. Die karussellartige Einrichtung 9, 10, 11 ist bis auf die oberen Begrenzungskanten der Aussenwand 9 und der Innenwand 11 vollständig in das Wasser 5 im Becken 27 eingetaucht. Im Bereich innerhalb des kreisringförmigen Tragelements 25 ist der Boden des Beckens 27 von einem kreis ¬ förmigen, sich nach unten erstreckenden Trichter 19 gebildet, dessen unteres Ende über einem Transportband 20 endet, welches schräg nach oben bis auf ein Niveau über dem Wasserspiegel des Beckens 27 fördert (hier aus Platzgründen nicht vollständig gezeigt) und in einem Gehäuse 30 angeordnet ist, das an das untere Trichterende angeschlossen ist und zusammen mit dem Becken 27 ein wasserdichtes Behältnis bildet. Das Becken 27 ist von einer ringförmigen Schutzwand 31 umgeben, durch welche das Gehäuse des Förderbands 30 und das Förderband 20 hindurchtreten .

Wie weiter zu erkennen ist, weist die Vor ¬ richtung, angeordnet über der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11, eine Hochspannungselektroden-Anordnung 2 mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Hochspannungselektroden 12 auf, welche sich etwa über einen Bereich von 270° der Kreisringform der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 erstreckt. Jede der Hochspannungselektroden 12 ragt dabei von oben bis knapp über die Oberfläche des in der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 geführten kreisringsegmentförmigen Materialstromes 4 herab, wobei sie in das Wasser 5 eintaucht, und weist einen eigenen, direkt über ihr angeordneten Hochspannungsgenerator 3 auf, mit welchem sie im Betrieb mit Hochspannungspulsen beaufschlagt wird. In den Figuren ist der Übersichtlichkeit halber jeweils nur eine der Hochspan- nungselektroden mit der Bezugsziffer 12 und nur einer der Hochspannungsgeneratoren mit der Bezugsziffer 3 versehen.

Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, welche eine der Hochspannungselektroden 12 der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 dieser Vorrichtung in der Seitenansicht zeigt, weist jede der Hochspannungselektroden 12 eine eigene auf Erdpotential liegende Gegenelektrode 13 auf, welche derartig relativ zur jeweiligen Hochspannungselektrode 12 angeordnet ist, dass in dem in den Figuren dargestellten bestimmungsgemässen Betrieb durch das Beaufschlagen der jeweiligen Hochspannungselektrode 12 mit Hochspannungspulsen Hochspannungsdurchschläge zwischen der Hochspannungselektrode 12 und der ihr zugeordneten Gegenelektrode 13 durch das Material 1 des Materialstromes 4 hindurch erzeugt werden.

Wie weiter zu erkennen ist, weist die Vorrichtung ein in einem geschlossenen Gehäuse 32 angeordnetes Zuführungsförderband 15 auf, mit welchem stromaufwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 zu fragmentierendes Material 1, im vorliegenden Fall Bruchstücke von Edelrrtetall-Erzgestein 1, auf die Bodenplatte 10 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 aufgegeben wird .

Die Höhe der als kreisringsegmentförmiger Materialstrom 4 unter der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 hindurchgeführten Materialschüttung 1 wird vor dem Einlauf in den zwischen der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 und der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 gebildeten Bereich (Prozesszone) durch ein Durchlassbegren- zungsblech 33 festgelegt.

Stromabwärts von der Hochspannungselektroden- Anordnung 2 befindet sich ein feststehendes erstes Leitblech 17, welches sich von der Aussenwand 9 der karussellartigen Einrichtung 9, 10 , 11 durch eine erste Unterbrechung 23 in deren Innenwand 11 in einen Bereich 7 im Zentrum der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 erstreckt und im dargestellt bestimmungsgemässen Betrieb den aus der Prozesszone austretenden Materialstrom 4 im Wesentlichen vollständig über die erste Unterbrechung 23 in der Innenwand 11 in den zentralen Bereich 7 führt.

Der Boden des zentralen Bereichs 7 ist als ebener Siebboden 8 ausgebildet, mit einer Sieböffnungs- grosse die derart bemessen ist, dass auf Zielgrösse fragmentiertes Material la durch die Sieböff ungen hindurchtritt und in den darunter angeordneten Trichter 19 fällt, während Material lb, welches grösser ist als die Zielgrösse, auf dem Siebboden 8 liegen bleibt. Das fertig prozessierte bzw. auf Zielgrösse zerkleinerte Material la wird von dem Trichter 19 auf das Förderband 20 geleitet, mit welchem es aus der Vorrichtung heraus transportiert wird .

Das nicht-fertig prozessierte bzw. noch nicht auf Zielgrösse zerkleinerte Material lb wird durch das nachrückende Material 1 über den Siebboden 8 geschoben und von einem an das erste Leitblech 17 anschliessenden feststehenden zweiten Leitblech 21 über eine zweite Unterbrechung 28 in der Innenwand 11 aus dem zentralen Be- reich 7 zurück in den kreisringsegmentförmigen Materialstrom 4 geführt, mit welchem es erneut an einem. Teil der Hochspannungselektroden 12 der Hochspannungselektroden- Anordnung 2 vorbeigeführt wird und dabei mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, welche einen Vertikalschnitt durch einen Teil der ersten Vorrichtung im Bereich der Prozesszone entlang der Linie B-B in Fig. 1 zeigt, weist die Bodenplatte 10 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 eine mit einer verschleisshemmenden Schicht 29 aus Gummi belegte Oberseite auf, auf welcher das zu prozessierende Material 1 aufliegt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung in einer anderen Betriebsart. Wie zu ersehen ist, ist hier das zweite Leitblech 21 in einer Position ange- ordnet, in welcher es die zweite Unterbrechung 28 in der Innenwand 11 von der Seite des zentralen Bereichs 7 aus verschliesst und einen Abführungsschacht 34 freigibt, in welchen das nicht-fertig prozessierte bzw. noch nicht auf Zielgrösse zerkleinerte Material lb, welches durch das nachrückende Material 1 über den Siebboden 8 geschoben wird, hineinfällt und sodann mit (nicht dargestellten) Einrichtungen von der Vorrichtung weggeführt wird.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine zweite erfin- dungsgemässe Vorrichtung zum Fragmentieren von schüttfähigem Material 1 mittels Hochspannungsentladungen, einmal in einer Draufsicht von oben (Fig. 5) und einmal in einem Teil-Vertikalschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 5 (Fig. 6) .

Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung im Wesentlichen dadurch, dass sich hier das stromabwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 angeordnete erste Leitblech 17 nicht vollständig bis zur Aussenwand 9 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 erstreckt, so dass zwischen dessen äusserem Ende und der Aussenwand 9 eine Öffnung 35 gebildet ist, durch welche das Material 1 im äusseren Randbereich des Materialstromes 4 hindurchtreten kann, so dass es nicht von dem ersten Leitblech 17 in den zentralen Bereich 7 geführt wird, sondern als durchgehen ¬ der kreisringförmiger Materialstrom 4a fortwährend umläuft. Entsprechend wird hier nicht der gesamte aus der Prozesszone austretenden Materialstrom 4 in den zentralen Bereich 7 geführt, sondern nur das Material 1 aus dessen mittlerem Bereich und aus dessen inneren Randbereich.

Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, besteht ein weiterer Unterschied dieser Vorrichtung ge- genüber der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung darin, dass hier die Hochspannungselektroden 12 der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 derartig angeordnet sind, dass der umlaufende Materialstrom 4a im äusseren Randbereich des Materialstromes 4 im Wesentlichen nicht mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt wird. Entsprechend weist das Material 1 im äusseren Randbereich des Ma- terialstromes 4 im Wesentlichen seine ursprüngliche

Stückigkeit auf.

Ansonsten weist diese zweite Vorrichtung einen identischen Aufbau auf wie die erste Vorrichtung.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine dritte erfin- dungsgemässe Vorrichtung zum Fragmentieren von schüttfä ¬ higem Material 1 mittels Hochspannungsentladungen, einmal in einer Draufsicht von oben (Fig. 7) und einmal in einem Teil-Vertikalschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 7 (Fig. 8) .

Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Vorrichtung erst einmal dadurch, dass hier die matrixförmige Hochspannungselektroden-Anordnung 2 weniger Hochspannungselektroden 12 aufweist und sich lediglich über einen Bereich von etwa 170° der Kreisringform der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 erstreckt.

Wie in Zusammenschau mit Fig. 7a erkennbar ist, welche das Detail X aus Fig. 7 zeigt, besteht ein weiterer Unterschied darin, dass die Innenwand 11 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 in dem Bereich, in welchem sich die Hochspannungselektroden-Anordnung 2 über der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 erstreckt, auf ihrer dem Materialstrom 4 zugewandten Seite mehrere radial in den Materialstrom 4 hineinstehende Staurippen 22 aufweist, mit denen das Material 1 im inneren Randbereich des Materialstromes 4 zu unbewegten Materialzonen 14 auf ¬ gestaut wird. Dabei sind die Hochspannungselektroden 12 der Hochspannungselektrodenanordnung 2 hier derartig an ¬ geordnet, dass die unbewegten Materialzonen 14 im inneren Randbereich des Materialstromes 4 im Wesentlichen nicht mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt werden. Ent ¬ sprechend weist das Material 1 in diesen Zonen 14 im Wesentlichen seine ursprüngliche Stückigkeit auf.

Noch ein weiterer Unterschied besteht darin, dass diese Vorrichtung ein einziges feststehendes Leitblech 16 aufweist, welches stromabwärts von der Hochspan- nungselektroden-Anordnung 2 das Material 1 aus dem mittleren Bereich und aus dem sich entlang der unbewegten Materialzonen 14 bewegenden inneren Randbereich des Materialstromes 4 über die erste Unterbrechung 23 in der Innenwand 11 in den zentralen Bereich 7 und auf den Sieb- boden 8 führt und zudem auch das auf dem Siebboden 8 liegenbleibende nicht auf Zielgrösse zerkleinerte bzw.

nicht-fertig prozessierte Material lb über eine zweite Unterbrechung 28, welche an einer Position stromaufwärts von der Hochspannungselektroden-Anordnung 2 angeordnet ist, zurück in den Materialstrom 4 führt.

Ansonsten weist diese dritte Vorrichtung einen identischen Aufbau auf wie die zweite Vorrichtung.

Die Figuren 9 bis 11 zeigen eine vierte er- findungsgemässe Vorrichtung zum Fragmentieren von schütt- fähigem Material 1 mittels Hochspannungsentladungen, einmal in einer Draufsicht von oben (Fig. 9), einmal in ei ¬ nem Vertikalschnitt entlang der Linie F-F in Fig. 9 (Fig. 10) und einmal in einem Teil-Vertikalschnitt entlang der Linie E-E in Fig. 9 (Fig. 11) .

Diese Vorrichtung unterscheidet sich von den bisher in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Vorrichtungen dadurch, dass sie keine Einrichtungen aufweist, mit denen der aus der Prozesszone austretende Materialstrom 4 oder ein Teil desselben in das Zentrum 7 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 geführt wird. Die Innenwand 11 weist hier keine Unterbrechungen auf und ist fest mit der Bodenplatte 10 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 verbunden, so dass sie zusammen mit dieser und mit der Aussenwand 9 um die Rotationsachse Z herum rotiert. Die karussellartige Einrichtung 9, 10, 11 bildet in diesem Fall also eine geschlossene kreisringförmige Rinne, wel ¬ che um die Rotationsachse Z herum rotiert.

Bei der hier gezeigten Vorrichtung wird das Materials 1 aus dem mittleren Bereich des Materialstromes 4, welcher aus der zwischen der Bodenplatte 10 der karussellartigen Einrichtung 9, 10, 11 und der Hochspannungs- elektroden-Anordnung 2 gebildeten Prozesszone austritt, mittels eines in einem Gehäuse 36 angeordneten Entnahmeförderbands 18, welches mittels eines (nicht dargestellten) Einlaufblechs das Material 1 von der Bodenplatte 10 her aufnimmt, entnommen und von der Vorrichtung weggeführt .

Das Material 1 im äusseren Randbereich und im inneren Randbereich des Materialstromes 4 verbleibt auf der Bodenplatte 10 und läuft jeweils als durchgehender kreisringförmiger Materialteilstrom 4a, 4b um.

Im Gegensatz zu der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten ersten Vorrichtung sind hier die Hochspannungselektroden 12 der Hochspannungselektrodenanordnung 2 derartig angeordnet, dass die umlaufenden Materialteilströme 4a, 4b im äusseren und im inneren Randbereich des Materialstromes 4 im Wesentlichen nicht mit Hochspannungsdurchschlägen beaufschlagt werden. Entsprechend weist das Material 1 in diesen Materialteilströmen 4a, 4b im Wesentlichen seine ursprüngliche Stückigkeit auf.

Stromabwärts der Entnahmestelle des Entnahmeförderbands 18 wird über das Zuführungsförderband 15 neues zu fragmentierendes Material 1 in den mittleren Bereich der kreisringförmigen Bodenplatte 10 aufgegeben, so dass stromabwärts von dieser Aufgabestelle wieder ein geschlossener Materialstrom 4 aus im Wesentlichen unprozes- siertertt Material 1 vorliegt, welcher der Prozesszone zugeführt wird.

Ansonsten weist diese vierte Vorrichtung einen identischen Aufbau auf wie die erste Vorrichtung.

Fig. 13 zeigt eine weitere Hochspannungselektrode 12 für die zuvor beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtungen, welche sich von der in Fig. 12 gezeigten im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass sie zwei identische, sich spiegelbildlich gegenüberliegende Gegenelektroden 13 aufweist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass diese Hochspannungselektrode 12 eine gerade Elektrodenspitze aufweist. 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 .