JP2009526636A - 電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極に関する。この作業電極は絶縁体（１）を有している。この絶縁体（１）は中心の導体（２）を備えている。この導体（２）は絶縁体（１）を軸方向に貫通していて、作業端部に、交換可能な交換部材（４）によって形成された電極先端部（３）を支持している。この電極先端部（３）は接触面（５）で軸方向の圧力プリロード下で中心の導体（２）の当接面（６）に隣接している。本発明によって、電極先端部を簡単に交換することができ、強い圧力脈動時でも長い期間にわたって実際に保守なしに運転することができる、電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極を提供することが可能になる。

Description

技術分野
本発明は、電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極に関する。

さらに、本発明は、前述した形式の作業電極に用いられる交換部材に関する。

さらに、本発明は、特に劣伝導性の材料、特にコンクリートまたはスラグを電気力学的に破砕するための前述した形式の作業電極の使用に関する。

背景技術
材料、たとえばコンクリートを電気力学的に破砕する場合には、高電圧パルスで負荷された作業電極と、通常中性の電位にある基本電極との間で高電圧破壊が、粉砕したい材料を通して発生させられる。これによって、この材料の粉砕が生ぜしめられる。この場合、各高電圧破壊時には、作業電極先端部における僅かな材料摩耗も生ぜしめられ、これによって、作業電極先端部がある程度の使用期間後に損耗されていて、交換されなければならない。また、望ましくない電極材料による最終製品の汚染を阻止するために、電極交換が、装置によって砕解したい材料の変更時に必要になることもある。両事例では、今日知られている電気力学的な破砕装置において、作業電極全体が絶縁体を含めて交換されなければならない。このことは、特に作業電極がその接続側で、通常、絶縁オイルで充填されたシステムに連結されているので、コストおよび手間を要する作業を成している。ここから、更なる欠点として、使用される電極を完全に使い果たさないことが不経済的であることが明らかとなる。なぜならば、据付け手間が残り使用期間で測って比較的高いからである。

発明の開示
したがって、本発明の課題は、公知先行技術の欠点を有していないかまたは公知先行技術の欠点を少なくとも部分的に回避する作業電極を提供することである。

この課題を解決するために本発明の作業電極では、絶縁体が設けられており、該絶縁体が、中心の導体を備えており、該導体の作業端部に電極先端部が配置されており、該電極先端部が、交換可能な交換部材によって形成されているようにした。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、接触面によって軸方向で圧力プリロード下で、中心の導体の作業端部に設けられた当接面に隣接している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、電極先端部と反対の側の端部で中心の導体に第１の螺合部によって螺合されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、第１の螺合部と接触面との間に、特に第１の螺合部の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、伸び領域が、伸び軸部として形成されており、該伸び軸部が、特に一方の端部に第１の螺合部の雄ねじ山を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、伸び領域が、伸びスリーブとして形成されており、該伸びスリーブが、特に一方の端部に第１の螺合部の雌ねじ山を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体が、第１の螺合部と当接面との間に、特に第１の螺合部の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、伸び領域が、伸び軸部として形成されており、該伸び軸部が、特に一方の端部に第１の螺合部の雄ねじ山を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、伸び領域が、伸びスリーブとして形成されており、該伸びスリーブが、特に一方の端部に第１の螺合部の雌ねじ山を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、一体に形成されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、複数の構成部分から形成されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材の接触面が、当接エレメントによって形成されており、該当接エレメントが、交換部材の別の構成部分と共に第２の螺合部を形成しており、別の構成部分が、第１の螺合部の対偶半部を形成していて、電極先端部と一体に形成されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、当接エレメントが、ナット、特に六角ナットまたは端面孔付きナットとして形成されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、電極先端部と接触面との間に、非回転対称的な横断面を備えた領域、特に螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための互いに平行な２つの対称面を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、その接触面に隣接した領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、ナットが、中心の導体に面した側の端部で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、摩擦接続的に緊締によって、中心の導体の作業端部に設けられた端面側の開口内に固定されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材が、拡開スリーブを有しており、該拡開スリーブが、該拡開スリーブを半径方向に拡開するための拡開体を備えており、該拡開体によって、拡開スリーブが、緊締を生ぜしめるために、半径方向で端面側の開口の壁に対して押圧可能であるかまたは押圧されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、拡開体が、拡開スリーブを半径方向に拡開するための特に円錐形のまたは角錐形の区分を有しており、拡開体が、特に一体の構成によって、拡開スリーブの拡開の目的で拡開体を軸方向に移動させるための駆動エレメントに結合されており、該駆動エレメントが、中心の導体の作業端部で端面側の開口から進出していて、拡開体と反対の側の端部に電極先端部を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に、軸方向の移動力を発生させるための雄ねじ山を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体の作業端部の方向への拡開体の軸方向の移動が、拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめるように、拡開体が形成されており、駆動エレメントの雄ねじ山が、ナット状の隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメントが、軸方向で拡開スリーブに支持されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、ナット状の隣接エレメントが、少なくとも２つの端面孔を備えた端面孔付きナットとして形成されており、該端面孔付きナットが、特にその外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を形成している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、駆動エレメントが、拡開体と雄ねじ山との間に、特に伸び軸部または伸びスリーブとして形成された、特に雄ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体の作業端部から離れる方向への拡開体の軸方向の移動が、拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめるように、拡開体が形成されており、駆動エレメントの雄ねじ山が、隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメントが、拡開スリーブに結合されており、これによって、軸方向の引張り力が、隣接エレメントと拡開スリーブとの間で伝達されるようになっており、特に隣接エレメントが、拡開スリーブと一体に形成されている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、拡開スリーブが、隣接エレメントと、拡開体によって半径方向に拡開される領域との間の領域に、特に隣接エレメントの雌ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に、駆動エレメントの回動または回動防止のための工具と形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な２つの対称面を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、交換部材と中心の導体との間にシール部材、特にＯリングが配置されており、これによって、交換部材と中心の導体との間に形成された領域へのプロセス液の侵入が阻止されるようになっており、Ｏリングが、交換部材を中心の導体に固定するために働くようになっている。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体が、絶縁体からの作業側の出口の領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体が、絶縁体からの作業端部側の出口の領域に、フォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な２つの対称面を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、中心の導体が、その作業端部側の端面に、端面孔レンチと形状接続的に協働するための少なくとも２つの端面孔を有している。

本発明の作業電極の有利な構成によれば、電極先端部が、球冠または回転放物面体の形状を有している。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の第１の交換部材では、長く延ばされた導電性のベースボディが設けられており、該ベースボディが、その第１の端部に第１の雄ねじ山を有していて、その他方の端部で電極先端部で終わっており、該電極先端部と第１の雄ねじ山との間に、当接エレメントの相応の雌ねじ山内に係合するための第２の雄ねじ山が配置されており、ベースボディが、電極先端部と第２の雄ねじ山との間に、螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面、特に互いに平行な２つの対称面を有していて、第１の雄ねじ山と第２の雄ねじ山との間に伸び軸部を有しており、該伸び軸部が、特に第１の雄ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを有しているようにした。

本発明の第１の交換部材の有利な構成によれば、さらに、第２の雄ねじ山に配置された当接エレメントが設けられており、該当接エレメントが、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための互いに平行な少なくとも２つの対称面を有している。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の第２の交換部材では、長く延ばされた導電性のベースボディが設けられており、該ベースボディが、一方の端部に雌ねじ山を有していて、他方の端部で電極先端部で終わっており、該電極先端部と雌ねじ山との間に、作業電極の、当該交換部材を収容する中心の導体の作業端部に設けられた当接面への軸方向の当接のための当接肩部が配置されており、ベースボディが、当接肩部と電極先端部との間に、螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な少なくとも２つの対称面を有していて、雌ねじ山と当接肩部との間で、特に雌ねじ山の直径の少なくとも２倍に相当する長さにわたって伸びスリーブとして形成されているようにした。

本発明の第２の交換部材の有利な構成によれば、当該交換部材が、一体に形成されている。

本発明の第２の交換部材の有利な構成によれば、当接肩部が、当該交換部材の、全周にわたって延びる半径方向の隆起部によって形成されている。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の第３の交換部材では、拡開スリーブと、特に円錐形のまたは角錐形の拡開体とが設けられており、これによって、拡開スリーブが、該拡開スリーブに対して相対的な拡開体の軸方向の移動により半径方向に拡開されるようになっており、拡開体が、特に拡開スリーブ内での拡開体の移動のための駆動エレメントに材料接続的に結合されており、該駆動エレメントが、拡開体と反対の側の端部で拡開スリーブから進出していて、該端部に球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部を形成しており、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に雄ねじ山を有していて、該雄ねじ山に配置されて、特にナット状の隣接エレメントを有しており、該隣接エレメントが、軸方向で拡開スリーブに支持されており、これによって、駆動エレメントに対して相対的な隣接エレメントの回転により、電極先端部の方向への拡開体の軸方向の運動が、拡開スリーブを徐々に拡開させて生ぜしめられるようになっているようにした。

本発明の第３の交換部材の有利な構成によれば、隣接エレメントが、特に少なくとも２つの端面孔を備えた端面孔付きナットとして形成されており、該端面孔付きナットが、特にその外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を形成している。

本発明の第３の交換部材の有利な構成によれば、駆動エレメントが、拡開体と雄ねじ山との間に、特に伸び軸部または伸びスリーブとして形成された、特に雄ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

さらに、前述した課題を解決するために本発明の第４の交換部材では、拡開スリーブと、特に円錐形のまたは角錐形の拡開体とが設けられており、これによって、拡開スリーブが、該拡開スリーブに対して相対的な拡開体の軸方向の移動により半径方向に拡開されるようになっており、拡開体が、特に拡開スリーブ内での拡開体の移動のための駆動エレメントに材料接続的に結合されており、該駆動エレメントが、拡開体と反対の側の端部で拡開スリーブから進出していて、該端部に球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部を形成しており、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に雄ねじ山を有しており、該雄ねじ山が、隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメントが、拡開スリーブに結合されており、これによって、軸方向の引張り力が、隣接エレメントと拡開スリーブとの間で伝達されるようになっており、これによって、隣接エレメントに対して相対的な駆動エレメントの回転により、電極先端部から離れる方向への拡開体の軸方向の運動が、拡開スリーブを徐々に拡開させて生ぜしめられるようになっているようにした。

本発明の第４の交換部材の有利な構成によれば、隣接エレメントが、拡開スリーブと一体に形成されている。

本発明の第４の交換部材の有利な構成によれば、拡開スリーブが、隣接エレメントと、拡開体によって半径方向に拡開される領域との間の領域に、特に隣接エレメントの雌ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している。

本発明によれば、本発明の第１の態様は、交換可能な電極先端部を備えた、電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極に関する。この作業電極は、たとえばプラスチックまたはセラミックス材料から成る絶縁体を有している。この絶縁体は、良導電性の、有利には金属材料、たとえばアルミニウム、銅またはステンレス性の鋼から成る中心の導体を備えている。この中心の導体は絶縁体を軸方向に貫通している。一方の端部において、中心の導体は、作業電極に高電圧パルスを供給するための高電圧発生器に接続するために形成されている。運転中、プロセス液、たとえば水と、破砕装置の、粉砕したい材料とで充填された作業領域に進入する他方の端部、いわゆる「作業端部」には、中心の導体が電極先端部を支持している。この電極先端部は、運転中、電圧破壊に対する出発点を成している。電極先端部は、一体のまたは複数の部分から成る交換可能な交換部材によって形成される。

このような形式の作業電極は、電極の摩耗時にまたは粉砕したい材料の変化時に電極先端部が交換されさえすればよく、たとえば作業電極全体の交換の目的でのオイル充填された高電圧システムの開放が不要になるという利点を有している。これによって、電気力学的な破砕装置の、保守に起因した停止時間と運転コストとを著しく減少させることができる。

作業電極の有利な構成では、交換部材が、接触面を有しており、この接触面が、中心の導体に対する交換部材の軸方向のストッパとして働くようになっていて、中心の導体の作業端部で軸方向の圧力プリロード下で中心の導体の当接面に隣接している。この場合、交換部材の接触面および／または中心の導体の当接面は、たとえば純粋に半径方向の延びを伴った突き当てられる当接面として形成されていてもよいし、半径方向のかつ軸方向の延びを伴った円錐形の面として形成されていてもよい。このような作業電極は、特に運転確実である。

作業電極の別の有利な構成では、交換部材を中心の導体に固定しかつ圧力プリロードを接触面と当接面との間に発生させるために、交換部材が、電極先端部と反対の側の端部で中心の導体に第１の螺合部を介して結合されている。これによって、交換部材の簡単な交換可能性と確実な固定とが得られる。

この場合、交換可能な交換部材が、第１の螺合部と接触面との間に、有利には第１の螺合部の直径の少なくとも２倍、さらに有利には少なくとも４倍の長さを備えた伸び領域を有していると有利である。この伸び領域は、伸びねじもしくは伸びボルトの原理により、弾性的な伸びによって引張りプリロード下にあり、これによって、圧力プリロードを接触面と当接面との間に発生させる。有利には、交換部材の伸び領域が伸び軸部または伸びスリーブとして形成されている。この場合、伸び領域は、前者の事例では、有利には一方の端部に雄ねじ山を形成しており、後者の事例では、有利には第１の螺合部の雌ねじ山を形成している。

択一的または補足的には、中心の導体が、第１の螺合部と当接面との間に、有利には第１の螺合部の直径の少なくとも２倍、さらに有利には少なくとも４倍の長さを備えた伸び領域を有していると有利である。この伸び領域は、伸びねじもしくは伸びボルトの原理により、弾性的な伸びによって引張りプリロード下にあり、これによって、圧力プリロードを接触面と当接面との間に発生させる。有利には、中心の導体の伸び領域が伸び軸部または伸びスリーブとして形成されている。この場合、伸び領域は、前者の事例では、有利には一方の端部に雄ねじ山を形成しており、後者の事例では、有利には第１の螺合部の雌ねじ山を形成している。

構造的に設けられた伸び領域を備えたこのような形式の作業電極は頑丈であり、作業スペースでの強い圧力脈動時にも長い時間にわたって保守なしに運転することができる。なぜならば、中心の導体と、交換可能な交換部材との間に膨張力しか生ぜしめられず、変化力は生ぜしめられないからである。

別の有利な構成では、交換部材が、一体に形成されていて、もう１つには、複数の構成部分から形成されている。このことは、前者の事例では、簡単で頑丈な構造の利点を生ぜしめ、後者の事例では、より大きな構造的な自由室を交換部材の構成に対して付与する。

この場合、複数の部分から成る交換部材では、交換部材の接触面が、有利にはナット、有利には六角ナットまたは端面孔付きナットとして形成された当接エレメントによって形成されると有利である。この当接エレメントは、交換部材の別の構成部分と共に第２の螺合部を形成している。別の構成部材は、第１の螺合部の雄ねじ山または雌ねじ山を形成していて、電極先端部と一体に形成されている。これによって、まず、交換部材の電極先端部もしくは電極先端部を形成する構成部分を第１の螺合部によって中心の導体に固定し、その後、当接エレメントと第２の螺合部とによって、圧縮応力を接触面と当接面との間に発生させることが可能になる。このことは、特に第１の螺合部と第２の螺合部との間の長い伸び領域を備えた構成が使用される場合に有利となる。なぜならば、この場合、プリロードが、伸び領域へのねじり力の著しい供給なしでも可能となり、これによって、伸び領域をその機能に対して最適に寸法設定することができるからである。

本発明による第１の螺合部を備えた作業電極のさらに別の有利な構成では、交換部材が、電極先端部と接触面との間に、たとえば電極先端部の直前に、非回転対称的な横断面を備えた領域を有しており、これによって、この領域の輪郭を、交換部材の螺入および螺出のために、螺入工具によって形状接続的に把持することができる。前述した構成の場合、これによって、さらに、交換部材ボディを第２の螺合部の締付け時に回動に抗して固く保持することができる。これによって、この構成の伸び領域へのねじり力の供給を完全に阻止することができる。

このために、有利には、交換部材が、電極先端部と接触面との間の領域に、互いに平行な少なくとも２つの対称面を有している。このような対称面は簡単に製作することができ、従来慣用のフォークレンチによる交換部材の回動もしくは回動防止を許容する。

作業電極の別の有利な構成では、交換部材が、その接触面に隣接した領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有している。この場合、本発明による接触面を提供する、たとえばナットとして形成された当接エレメントを備えた構成では、この当接エレメントが、中心の導体に面した側の端部で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有していると有利である。

両事例では、全周にわたって延びる半径方向の隆起部が、絶縁体からの中心の導体の出口の領域における電界減衰のために働く。これによって、絶縁体と中心の導体との寿命を著しく延長することができる。

作業電極の別の有利な構成では、交換部材が、摩擦接続的に緊締によって、中心の導体の作業端部に設けられた端面側の開口内に固定されている。これは、有利には、交換部材が、有利には円筒状の拡開スリーブと、この拡開スリーブ内に少なくとも部分的に配置された拡開体とを有しており、この拡開体によって、拡開スリーブが、半径方向に端面側の開口の壁に対して押圧され、これによって、軸方向に移動不能に開口内に緊締されるような領域で拡開スリーブが拡開可能であることによって実現される。これによって、中心の導体への交換部材の確実な固定を簡単に達成することができる。

この場合、拡開体が、拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめるために拡開体を拡開スリーブに対して軸方向に移動させるための駆動エレメントに結合されており、この駆動エレメントが、中心の導体の作業端部で端面側の開口から進出していて、拡開体と反対の側の端部に電極先端部を形成していると有利である。これによって、中心の導体内での交換部材の緊締を、駆動エレメントに軸方向力を加えることによって簡単に生ぜしめることができる。さらに、有利には、拡開体と駆動エレメントとが互いに一体に形成される場合には、特に簡単なかつ頑丈な構造が得られる。

また、この場合、拡開体が、拡開スリーブを半径方向に拡開するための、有利には円錐形のまたは角錐形の区分を有しているかまたは全体的に円錐台形体または角錐台形体として形成されていても有利である。なぜならば、これによって、極めて大きな拡開力を、コントロールして発生させることができるからである。

有利には、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に雄ねじ山を有しており、この雄ねじ山によって、軸方向の力を雄ねじ山に加えることができ、これによって、拡開体の移動と、中心の導体に設けられた開口内での拡開スリーブの、結果的に生ぜしめられる半径方向の拡開および緊締とが生ぜしめられる。こうして、比較的大きな移動力を、コントロールして提供することができる。

この場合、中心の導体の作業端部の方向への拡開体の軸方向の移動が拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめる、すなわち、駆動エレメントが、中心の導体内での交換部材の緊締のために、引張り力を伝達しなければならないように、拡開体が形成されている場合には、軸方向の移動力を発生させるための駆動エレメントの雄ねじ山が、隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働し、この雌ねじ山が、軸方向で拡開スリーブに支持されていると有利である。これによって、少ない構成部材を備えた簡単な構造が生ぜしめられる。

また、この場合、隣接エレメントが、六角ナットまたは少なくとも２つの端面孔を備えた端面孔付きナットとして形成されており、このナットが、有利にはその外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有していても有利である。この隆起部は電界減衰部として働くことができる。

有利には、この場合、駆動エレメントが、拡開体と雄ねじ山との間に、有利には伸び軸部または伸びスリーブとして形成された、有利には雄ねじ山の直径の少なくとも２倍、有利には少なくとも４倍の長さを備えた伸び領域を有している。

これに対して、中心の導体の作業端部から離れる方向への拡開体の軸方向の移動が、拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめる、すなわち、駆動エレメントが、中心の導体内での交換部材の緊締のために、押圧力を伝達しなければならないように、拡開体が形成されている場合には、駆動エレメントの雄ねじ山が、隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働と協働し、この雌ねじ山が、軸方向で拡開スリーブに結合されており、これによって、軸方向の引張り力が、隣接エレメントと拡開スリーブとの間で伝達されるようになっていると有利である。この場合、有利には、隣接エレメントが、拡開スリーブと一体に形成されている場合には、最小数の構成部材を備えた可能なコンパクトな構造が得られる。

有利には、この場合、拡開スリーブが、隣接エレメントと、拡開体によって半径方向に拡開される領域との間の領域に伸び領域を有しており、この伸び領域が、有利には隣接エレメントの雌ねじ山の直径の少なくとも２倍、さらに有利には少なくとも４倍の長さを有している。

すでに前述した幾つかの有利な構成につき説明したように、交換可能な交換部材と中心の導体との構成部材の間に圧着力を発生させるために必要となる力を伝達するための伸び領域を構造的に設けることによって、これらの構成部材の間の変化力を作業スペースにおける強い圧力脈動時にも回避することができ、これによって、特に頑丈なかつ長い時間にわたって保守なしの作業電極を提供することができる。

有利には、駆動エレメントが、電極先端部と拡開体との間に、非回転対称的な横断面を備えた領域、有利には互いに平行な少なくとも２つの対称面を有している。両対称面は、拡開スリーブに対する駆動エレメントの回動および／または回動に抗した駆動エレメントの一時的な位置固定のために、工具、たとえばフォークレンチによって形状接続的に把持することができる。

作業電極のさらに別の有利な構成では、交換部材と中心の導体との間に、交換部材と中心の導体との間の固定領域へのプロセス液および汚物の侵入を阻止するために、シール部材、有利にはＯリングが配置されている。特に交換部材が、前述した第１の螺合部を介して中心の導体に結合されている構成では、これによって、第１の螺合部の汚染と損傷とを阻止することができる。

作業電極のさらに別の有利な構成では、中心の導体が、絶縁体から進出した作業側の端部の領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を有している。

作業電極のさらに別の有利な構成では、中心の導体が、絶縁体からの作業端部側の出口の領域に、工具、たとえばフォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、有利には互いに平行な２つの対称面を有している。

択一的または付加的には、中心の導体が、その作業端部側の端面に、端面孔レンチと形状接続的に協働するための少なくとも２つの端面孔を有していると有利である。

この構成によって、中心の導体を交換部材の組付け時にかつ／または取外し時に絶縁体内での回動に抗して位置固定することが可能となる。この回動は、摩擦接続的に、たとえば圧入または収縮嵌めによって絶縁体内に固定された中心の導体において、絶縁体との結合部の自動解離もしくは破壊に繋がる恐れがある。

作業電極の有利な構成では、電極先端部が、球冠または回転放物面体として成形されている。このような形状は、局所的に規定された破壊出発点と同時に電極先端部の良好な寿命を提供する。

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による作業電極に用いられる交換部材に関する。この交換部材は、長く延ばされた、有利には金属または金属合金から成る導電性のベースボディを有している。このベースボディは、一方の端部に、ベースボディを作業電極の中心の導体に固定するための第１の雄ねじ山を有していて、他方の端部に電極先端部を有している。この場合、この電極先端部と第１の雄ねじ山との間には、第２の雄ねじ山が配置されている。この第２の雄ねじ山は、中心の導体に設けられた当接面に軸方向で隣接するための接触面を備えた当接エレメントをねじり被せるために設けられている。電極先端部と第２の雄ねじ山との間には、ベースボディが、非回転対称的な横断面を備えた領域を有しており、これによって、ベースボディをその長手方向軸線を中心とした回転方向で適切な螺入工具によって形状接続的に把持することができ、これによって、ベースボディが、作業電極の中心の導体内にねじり込まれるかもしくは中心の導体からねじり出されるようになっており、さらに、ベースボディが、当接エレメントの接触面と中心の導体の当接面との間に圧力プリロードを発生させる目的での、第２の雄ねじ山に配置されたナット状の当接エレメントの締付け時に、回動に抗して位置固定されるようになっている。有利には、このために、ベースボディが、電極先端部と第２のねじ山との間に、互いに平行な少なくとも一対の対称面を有している。この対称面は適切なサイズのフォークレンチと協働することができる。さらに、ベースボディは、第１の雄ねじ山と第２の雄ねじ山との間に、有利には第１の雄ねじ山の直径の少なくとも２倍、有利には少なくとも４倍の伸び軸部長さを備えた伸び軸部を有している。

交換部材の有利な構成では、さらに、この交換部材が、第２の雄ねじ山に配置されて、中心の導体の当接面に軸方向で隣接するための接触面を備えた当接エレメントを有している。この当接エレメントは、有利には同じく、フォークレンチと形状接続的に協働するための互いに平行な少なくとも２つの対称面を有している。

本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様による作業電極に用いられる別の交換部材に関する。この交換部材も同じく、長く延ばされた導電性の、有利には金属製のベースボディを有している。このベースボディは、一方の端部に、交換部材を作業電極の中心の導体に固定するための雌ねじ山を有していて、他方の端部で電極先端部で終わっている。この電極先端部と雌ねじ山との間には、中心の導体の当接面に軸方向で当接するための当接肩部が配置されている。さらに、ベースボディは、当接肩部と電極先端部との間に、非回転対称的な横断面を備えた領域を有しており、これによって、ベースボディをその長手方向軸線を中心とした回転方向に適切な螺入工具によって形状接続的に連行することができ、これによって、ベースボディが、中心の導体への交換部材の固定および当接エレメントの接触面と中心の導体の当接面との間への圧力プリロードの発生の目的で、作業電極の中心の導体の収容開口内にねじり込まれるようになっている。有利には、このために、ベースボディが、電極先端部と当接エレメントとの間の領域に、互いに平行な少なくとも一対の対称面を有している。この対称面は、適宜なサイズのフォークレンチによって把持することができる。雌ねじ山と当接肩部との間では、交換部材のベースボディが、有利には雌ねじ山の直径の少なくとも２倍、有利には少なくとも４倍に相当する伸びスリーブ長さを備えた伸びスリーブとして形成されている。

この場合、交換部材が、一体に形成されていると有利である。

また、当接肩部が、交換部材の、全周にわたって延びる半径方向の隆起部によって形成されても有利である。この隆起部は電界減衰部として働くことができる。

本発明の第４の態様は、本発明の第１の態様による作業電極に用いられる交換部材に関する。この交換部材は、拡開スリーブと、有利には円錐形のまたは角錐形の拡開体とを有している。この拡開体は、少なくとも部分的に拡開スリーブの内部に配置されていて、この拡開スリーブと協働し、これによって、この拡開スリーブが、所定の領域、有利には拡開スリーブの端領域でのこの拡開スリーブに対して相対的な拡開体の軸方向の移動によって半径方向に拡開することができる。この場合、拡開体は、有利には材料接続的に、たとえば一体の構成またはろう接または溶接によって、拡開体を拡開スリーブ内で移動させるための駆動エレメントに結合されている。この駆動エレメントは、拡開体と反対の側の端部で拡開スリーブから突出していて、この端部に球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部を形成している。この電極先端部と拡開体との間には、駆動エレメントが雄ねじ山を有している。この雄ねじ山には、相応の雌ねじ山を備えた、有利にはナット状の隣接エレメントが配置されている。この隣接エレメントは軸方向で拡開スリーブに支持されており、これによって、駆動エレメントに対して相対的な隣接エレメントの回転が、電極先端部の方向への、駆動エレメントに結合された拡開体の軸方向の運動を生ぜしめることができる。このことは、その後、拡開スリーブの拡開の増加に繋がる。

交換部材の有利な構成では、隣接エレメントが、同じピッチで分配された、有利には少なくとも２つ、さらに有利には少なくとも４つの端面孔を備えた端面孔付きナットとして形成されている。この場合、さらに、この端面孔付きナットが、その外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部を形成していると有利であり、この隆起部が、主として、丸み付けられた周縁部を備えたディスクの形状を有しているとさらに有利である。こうして、隣接エレメントが付加的に電界減衰部として働くことができる。

交換部材の別の有利な構成では、駆動エレメントが、拡開体と雄ねじ山との間に、有利には雄ねじ山の直径の少なくとも２倍、さらに有利には少なくとも４倍の長さを備えた、有利には伸び軸部または伸びスリーブとして形成された伸び領域を有している。

本発明の第５の態様は、本発明の第１の態様による作業電極に用いられる交換部材に関する。この交換部材は、拡開スリーブと、特に円錐形のまたは角錐形の拡開体とを有しており、これによって、拡開スリーブが、この拡開スリーブに対して相対的な拡開体の軸方向の移動によって半径方向に拡開されるようになっている。この場合、この拡開体は、有利には材料接続的に、たとえば一体の構成または溶接またはろう接によって、拡開スリーブ内で拡開体を移動させるための駆動エレメントに結合されている。この駆動エレメントは、拡開体と反対の側の端部で拡開スリーブから突出していて、この端部で球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部として形成されている。さらに、この電極先端部と拡開体との間には、駆動エレメントが雄ねじ山を有している。この雄ねじ山は、隣接エレメントの相応の雌ねじ山と協働する。隣接エレメントは、有利には一体の構成によって拡開スリーブに結合されており、これによって、隣接エレメントと拡開スリーブとの間での軸方向の引張り力の伝達が可能となり、隣接エレメントに対して相対的な駆動エレメントの回転によって、電極先端部から離れる方向への拡開体の軸方向の運動を生ぜしめることができる。このことは、その後、拡開スリーブの拡開の増加に繋がる。

交換部材の有利な構成では、拡開スリーブが、隣接エレメントと、拡開体によって半径方向に拡開される領域との間の領域に、有利には隣接エレメントの雌ねじ山の直径の少なくとも２倍、さらに有利には少なくとも４倍の長さを備えた伸び領域を有している。一般的に、このような伸び領域は、可能な限り少なく剛性的な伸び特性を得るために、減少させられた横断面を有することで認めることができる。

本発明の第２、第３、第４および第５の態様による交換部材は、有利な商品を成していて、電極先端部を電圧供給システムからの電極の分離なしに簡単に交換することができる作業電極の構造を可能にする。

本発明の第６の態様は、有利には劣伝導性の材料、たとえばコンクリートまたはスラグを電気力学的に破砕するための、本発明の第１の態様による作業電極の使用に関する。このような使用では、本発明の利点が特に著しく露見する。

本発明の更なる構成、利点および使用事例は、特許請求の範囲および図面に基づく以下の説明から明らかである。

発明を実施するための形態
図１には、本発明による第１の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。認めることができるように、電極は、円筒状のかつ作業端部に向かって円錐台形に形成された絶縁体１を有している。この絶縁体１は、熱可塑性のプラスチック、本事例では、ポリエチレンから成っている。絶縁体１は、その中心に配置された、ステンレス性の鋼から成る中心の導体２を備えている。この導体２は絶縁体１内に圧入されていて、これによって、遊びなしに絶縁体１内に固定されている。中心の導体２はその作業端部側の端面で、縁領域に設けられた均一に分配された小さい方の２つの端面孔２３と、大きい方の１つの中心の盲孔とを有している。この盲孔は、中心の導体２が、全周にわたって延びる半径方向の隆起部１４を形成して絶縁体１から進出した作業端部に向かって開放されていて、閉じられた端部の領域に雌ねじ山を形成している。中心の導体２の中心の孔内には、本発明による交換部材４が配置されている。この交換部材４は端部側の雄ねじ山１５で中心の孔の雌ねじ山内にねじり込まれていて、したがって、本発明による第１の螺合部７を形成して中心の導体２に固定されている。

本発明による交換部材４を側面図で示した図２に相俟って認めることができるように、交換部材４はその他方の端部に半球形の電極先端部３を形成している。この電極先端部３は運転中に高電圧破壊のための出発点として働く。電極先端部３と第１の螺合部７との間には、交換部材４が第２の雄ねじ山１６を有している。この第２の雄ねじ山１６は、本発明による当接エレメント１０として働く六角ナット１０を、本発明による第２の螺合部１１を形成して支持する。この場合、ナット１０は、本発明による接触面５を成す、作業端部と反対の側の端面５で軸方向に突き当てられてかつ圧力プリロード下で中心の導体２の作業側の端面６に隣接している。この端面６は本発明による当接面６を成していて、なだらかに隆起部１４に移行している。接触面５と当接面６との間の圧力プリロードの存在を強い圧力脈動時でも常時保証するためには、交換部材４が、第１のねじ山７と第２のねじ山１１との間の領域に、伸び軸部８として形成された伸び領域を有している。この伸び領域は第１の螺合部７の直径の約３倍の長さを有している。中心の導体２に設けられた中心の孔内へのプロセス液と汚物との侵入を阻止するためには、伸び軸部８と第２の螺合部１１との間でＯリング１３が、交換部材４に設けられた全周にわたって延びる溝内に配置されている。Ｏリング１３は、交換部材４と中心の孔の壁との間に形成された円環ギャップをシーリングする。さらに、交換部材４は第２の螺合部１１と電極先端部３との間の領域に、互いに９０゜の角度を成して延びる４つの対称面１２を有している。これらの対称面１２は、中心の導体２内への交換部材４の螺入（ねじり込み）および中心の導体２からの交換部材４の螺出（ねじり出し）のためにかつ／または第２の螺合部１１の締付け時の交換部材４の回動防止のために、フォークレンチと協働することができる。

図示の作業電極において、電極先端部３が損耗されているにせよ、別の材料から成る先端部を使用したいにせよ、電極先端部３を交換したい場合には、まず、中心の導体２が、２つの端面孔２３内に係合する端面孔レンチによって回動に抗して絶縁体１内に位置固定され、場合により、交換部材４も、対称面１２を把持するフォークレンチによって回動に抗して中心の導体２内に位置固定され、その後、第２の雄ねじ山１６に設けられたナット１０がレンチによって解離される。次いで、交換部材４がフォークレンチによって中心の導体２からねじり出される。その後、新たなもしくは別の交換部材４が中心の導体２の中心の孔内にねじり込まれ、次いで、この交換部材４のナット１０が、接触面５と当接面６との間への圧力プリロードの発生のために、規定されたトルクで締め付けられる。これによって、伸び軸部８が弾性的に引張り応力下で伸ばされる。この場合、同時に伸び軸部８のねじり負荷を回避しかつ絶縁体１内での中心の導体２の回動を回避するためには、交換部材４がフォークレンチによって対称面１２で位置固定され、中心の導体２が、その２つの端面孔２３内に係合する端面孔レンチによって回動に抗して位置固定される。有利には、回動に対する中心の導体２の位置固定のための端面孔レンチと、回動に対する交換部材４の位置固定のためのフォークレンチとが、ただ１つの特殊工具によって形成され、これによって、組付け／取外しが簡単になり、ナット１０の締付け時のもしくは解離時の中心の導体２に対する交換部材４の回動が予め排除されている。

図３には、本発明による第２の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。認めることができるように、電極は、ここでも同じく円筒状のかつ作業端部に向かって円錐台形に形成された絶縁体１を有している。この絶縁体１の中心には、中心の導体２が配置されている。この導体２は、圧入された円筒スリーブ１９から形成されている。この円筒スリーブ１９は、その内部に固定された、雄ねじ山を備えたテンションロッド２０を備えている。円筒スリーブ１９は作業端部に向かって開放されていて、この開口内に、本発明による一体の交換部材４を有している。この交換部材４は円筒スリーブ１９の内部において、交換部材４によって形成された端部側の雌ねじ山１７でテンションロッド２０の雄ねじ山に螺合されていて、これによって、本発明による第１の螺合部７を形成して、中心の導体２に固定されている。交換部材４はその他方の端部に回転放物面体状の電極先端部３を形成している。この電極先端部３と第１の螺合部７の雌ねじ山１７との間には、交換部材４が、全周にわたって延びる半径方向の隆起部１４を有している。この隆起部１４は電界減衰部として働き、本発明による当接肩部１８を成している。この当接肩部１８は本発明による接触面５を提供する。この接触面５で交換部材４は軸方向に圧力プリロード下で中心の導体２の円筒スリーブ１９の、本発明による当接面６を成す、絶縁体１から突出した端面６に隣接している。接触面５と当接面６との間の圧力プリロードの存在を強い圧力脈動時にも常時保証するためには、交換部材４が、第１のねじ山７と当接肩部１８との間の領域に、伸びスリーブ９として形成された伸び領域を有している。この伸び領域は、第１の螺合部７の直径の約３倍の長さを有している。中心の導体２内への交換部材４の螺入および中心の導体２からの交換部材４の螺出を容易にしかつ接触面５と当接面６との間への圧力プリロードの発生のための第１の螺合部７の締付けを可能にするためには、交換部材４が、当接肩部１８と電極先端部３との間の領域に、互いに平行な２つの対称面１２を有している。両対称面１２はフォークレンチによって把持することができる。

図３に示した作業電極において、電極先端部３を交換したい場合には、両対称面１２が適切なフォークレンチによって把持されることにより、交換部材４が中心の導体２の円筒スリーブ１９からねじり出される。その後、新たなもしくは別の交換部材４が中心の導体２の中心の孔内にねじり込まれ、規定されたトルクで締め付けられ、これによって、伸びスリーブ９が弾性的に引張り応力下で伸ばされることにより、交換部材４と中心の導体２のテンションロッド２０との間の螺合部７を介して、所望の圧力プリロードが接触面５と当接面６との間に発生させられる。

図４には、本発明による第３の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。認めることができるように、この電極も、円筒状のかつ作業端部に向かって円錐台形に形成された絶縁体１を有している。この絶縁体１の中心には、中心の導体２が配置されている。本事例では、この中心の導体２が、絶縁体１内に圧入された円筒状の金属ロッド２１から成っている。この金属ロッド２１は、電極の、絶縁体１から進出した作業端部に中心の盲孔を有していて、この盲孔内に配置されて伸びボルト２２を有している。この伸びボルト２２は、作業端部と反対の側の端部で中心の孔内に、この孔の端部に設けられた雌ねじ山内への螺入によって固定されていて、同じく雄ねじ山を有する作業側の他方の端部で金属ロッド２１の中心の孔から突出している。そこでは、雄ねじ山が、キャップナット状の交換部材４の雌ねじ山と一緒に、本発明による第１の螺合部７を形成している。伸び軸部８の不適切なねじり負荷を予め排除するためには、伸びボルト２２と円筒状の金属ロッド２１との間で第１の螺合部７に直接隣接した領域に嵌合キー３０が配置されている。この嵌合キー３０は、円筒状の金属ロッド２１内への伸びボルト２２の螺入後、伸びボルト２２のねじ山と中心の盲孔の壁とに設けられた互いに反対の側に位置する嵌合キー溝３１，３２内への軸方向の押込みによって据え付けられている。交換部材４は、ここでは、伸びボルト２２のねじ山端部への螺合によって中心の導体２に固定されている。この場合、交換部材４の、本発明による接触面５を成す、作業端部と反対の側の端面５は、伸びボルト２２の弾性的な伸びによって生ぜしめられる圧力プリロード下で円筒状の金属ロッド２１の端面６に軸方向で隣接している。この端面６は本発明による当接面６を成している。すでに前述したように、交換部材４は、本事例では、レンチと協働するためのそれぞれ平行な３対の対称面１２を備えた六角形の領域と、この領域から突出した、本発明による電極先端部３を成す回転放物面体の形を備えたキャップ３とを有していることによって、キャップナットに類似して形成されている。先端部３が損耗されているかまたは別の電極材料が所望される場合には、交換部材４を問題なくレンチによって取り外すことができ、新たなもしくは別の交換部材によって置き換えることができる。所望の圧力プリロードを接触面５と当接面６との間に確保するためには、新たに組み付けられた交換部材４が、有利にはトルクレンチによって、規定されたトルクで締め付けられる。

図５には、本発明による第４の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。第４の作業電極は、図４に示した作業電極と、主として、交換部材４の接触面５が、全周にわたって延びる半径方向の隆起部１４で終わっている点で異なっている。この隆起部１４は、絶縁体１と中心の導体２との間の移行領域における電界減衰部として働く。

図６には、本発明による第５の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。認めることができるように、電極は、円筒状のかつ作業端部に向かって段階的に円錐台形に終わる絶縁体１を有している。この絶縁体１はプラスチックから成っていて、その中心に配置された中心の導体２を備えている。この中心の導体２はステンレス性の鋼から成っていて、絶縁体１内に収縮嵌めされている。中心の導体２はその作業端部側の端面に円筒状の中心の盲孔を有している。この盲孔は作業端部に向かって開放されている。この作業端部では、中心の導体２が、全周にわたって延びる半径方向の隆起部１４を形成して絶縁体１から進出している。中心の導体２の中心の孔内には、本発明による交換部材４が配置されている。この交換部材４は、一方の端部に、スリットを備えた円筒状の拡開スリーブ２４（断面図で示していない）を有している。この拡開スリーブ２４は円錐台形の拡開体２５によって、スリットを備えた端部で半径方向に拡開されており、これによって、拡開スリーブ２４がこの端部の領域で半径方向に盲孔の壁２６に対して押圧され、これによって、軸方向に移動不能に盲孔内に固く緊締される。拡開体２５は、拡開スリーブの半径方向の拡開を生ぜしめる目的で拡開体２５を拡開スリーブ内で軸方向に移動させるための駆動エレメント２７と一体に形成されている。この駆動エレメント２７は、拡開体２５と反対の側の端部で拡開スリーブ２４から突出していて、この端部において球冠状の電極先端部３で終わっている。この電極先端部３と拡開体２５との間には、駆動エレメント２７が雄ねじ山２８を有している。この雄ねじ山２８には、相応の雌ねじ山を備えた、六角ナットとして形成された隣接エレメント２９（断面図で示していない）が配置されている。隣接エレメント２９は軸方向で拡開スリーブ２４に支持されており（内側の導体２には支持されていない）、これによって、駆動エレメント２７に対して相対的な隣接エレメント２９の回転が、電極先端部３に向けられた、駆動エレメント２７に結合された拡開体２５の軸方向の運動を生ぜしめ得る。その後、このことは、拡開スリーブ２４の拡開の増加もしくは盲孔の壁２６と拡開スリーブ２４との間の緊締力の増加に繋がる。駆動エレメント２７の、最終的に緊締力を生ぜしめる軸方向の引張り力を提供するための可能な限り「柔軟」なばね特性を得るためには、駆動エレメント２７が拡開体２５と雄ねじ山２８との間の領域で伸び軸部として形成されている（図示せず）。駆動エレメント２７の伸び軸部を拡開スリーブ２４の拡開および緊締の目的でのナット２９の締付け時にもしくは交換部材４の取出しの目的でのナット２９の解離時に不適切なねじり力から負荷軽減するためには、駆動エレメント２７が、電極先端部３と雄ねじ山２８との間の領域に、それぞれ９０°だけ周方向にずらされた４つの対称面１２を有している。これらの対称面１２には、駆動エレメント２７をナット２９の締付け時のもしくは解離時の回動に抗して位置固定するために、フォークレンチを当て付けることができる。

図７には、本発明による第６の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。第６の作業電極は、構造に関して、前述した作業電極にほぼ相当している。しかし、図６に示した構成と異なり、本事例では、内側の導体２が純粋な円筒スリーブとして半径方向の隆起部なしに形成されていて、隣接エレメント２９が、４つの端面孔２３と、丸み付けられた周縁部とを備えたディスク状の端面孔付きナットとして形成されている。周縁部は、ここでは、電界減衰部の半径方向の隆起部を形成している。また、拡開スリーブ２４が、この構成では、図６に示した例よりも短くかつ外周において著しく大きく寸法設定されていて、拡開体２５が、図６に示した例よりもむしろプレート状に形成されていて、駆動エレメント２７の、ここに見ることができる伸び軸部８が、図６に示した例よりも短く形成されていることが目立つ。これに対して、絶縁体１と、電極先端部３と、対称面１２と、駆動エレメント２７の雄ねじ山２８とは、第５の構成と同一に形成されている。

図８には、本発明による第７の作業電極の作業端部が縦断面図で示してある。認めることができるように、電極は、ここでも、円筒状のかつ作業端部に向かって円錐台形に形成された絶縁体１を有している。この絶縁体１の中心には、中心の導体２が配置されている。この中心の導体２はその作業端部側の端面に円筒状の中心の孔を有している。この孔は作業端部に向かって開放されている。この作業端部では、中心の導体２が、全周にわたって延びる半径方向の隆起部１４を形成して絶縁体１から進出している。半径方向の隆起部１４は、端面孔レンチを係合するための端面孔２３を備えている。中心の導体２の中心の孔内には、本発明による交換部材４が配置されている。この交換部材４は、本事例では、拡開スリーブ２４と、この拡開スリーブ２４に対する軸方向の移動によって拡開スリーブ２４を半径方向に拡開するための円錐形の拡開体２５とを有している。この拡開体２５は、拡開スリーブ２４内で拡開体２５を移動させるための駆動エレメント２７に一体に結合されている。この駆動エレメント２７は、拡開体と反対の側の端部で拡開スリーブ２４から突出していて、この端部で球冠状の電極先端部３として形成されている。さらに、この電極先端部３と拡開体２５との間には、駆動エレメント２７が雄ねじ山２８を有している。この雄ねじ山２８は、拡開スリーブ２４の作業側の端部に設けられた相応の雌ねじ山内にねじり込まれている。拡開スリーブ２４のこの領域は、本発明による隣接エレメントを形成している。すなわち、ここでは、拡開体２５と、駆動エレメント２７と、雄ねじ山２８と、電極先端部３とが、一体の螺入部材によって形成される。さらに、この螺入部材は、螺入工具もしくは螺出工具と協働するための対称面１２を有していて、拡開スリーブ２４内への螺入時に自動的に、中心の導体２に設けられた孔内での拡開スリーブ２４の拡開および相応の緊締を生ぜしめる。ねじり力が、中心の導体２と絶縁体１との間の接触面に導入されないように、中心の導体２は、螺入部材の螺入時にもしくは螺出時に、有利には端面孔レンチによって回動に抗して位置固定される。さらに、認めることができるように、拡開スリーブ２４は、駆動エレメント２７の雄ねじ山２８と協働する雌ねじ山と、拡開スリーブ２４が拡開体２５によって半径方向に拡開される領域との間に、横断面において著しく減少させられた領域９を有している。この領域９は、雌ねじ山の直径の約４倍の長さを備えた伸びスリーブ９を成している。

本出願には、本発明の有利な構成が記載されているのに対して、当然ながら、念のための付言しておくと、本発明はこの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で別の形式で実施されてもよい。

本発明による第１の作業電極の作業端部の縦断面図である。 図１に示した作業電極の本発明による交換部材の側面図である。 本発明による第２の作業電極の作業端部の縦断面図である。 本発明による第３の作業電極の作業端部の縦断面図である。 本発明による第４の作業電極の作業端部の縦断面図である。 本発明による第５の作業電極の作業端部の縦断面図である。 本発明による第６の作業電極の作業端部の縦断面図である。 本発明による第７の作業電極の作業端部の縦断面図である。

符号の説明

１ 絶縁体、 ２ 導体、 ３ 電極先端部、 ４ 交換部材、 ５ 接触面、 ６ 当接面、 ７ 第１の螺合部、 ８ 伸び軸部、 ９ 伸びスリーブ、 １０ 六角ナット、 １１ 第２の螺合部、 １２ 対称面、 １３ Ｏリング、 １４ 隆起部、 １５ 雄ねじ山、 １６ 雄ねじ山、 １７ 雌ねじ山、 １８ 当接肩部、 １９ 円筒スリーブ、 ２０ テンションロッド、 ２１ 金属ロッド、 ２２ 伸びボルト、 ２３ 端面孔、 ２４ 拡開スリーブ、 ２５ 拡開体、 ２６ 壁、 ２７ 駆動エレメント、 ２８ 雄ねじ山、 ２９ 隣接エレメント、 ３０ 嵌合キー、 ３１ 嵌合キー溝、 ３２ 嵌合キー溝

Claims (43)

1. 電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極において、絶縁体（１）が設けられており、該絶縁体（１）が、中心の導体（２）を備えており、該導体（２）の作業端部に電極先端部（３）が配置されており、該電極先端部（３）が、交換可能な交換部材（４）によって形成されていることを特徴とする、電気力学的な破砕装置に用いられる作業電極。
2. 交換部材（４）が、接触面（５）によって軸方向で圧力プリロード下で、中心の導体（２）の作業端部に設けられた当接面（６）に隣接している、請求項１記載の作業電極。
3. 交換部材（４）が、電極先端部（３）と反対の側の端部で中心の導体（２）に第１の螺合部（７）によって螺合されている、請求項２記載の作業電極。
4. 交換部材（４）が、第１の螺合部（７）と接触面（５）との間に、特に第１の螺合部（７）の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域（８，９）を有している、請求項３記載の作業電極。
5. 伸び領域（８，９）が、伸び軸部（８）として形成されており、該伸び軸部（８）が、特に一方の端部に第１の螺合部（７）の雄ねじ山を形成している、請求項４記載の作業電極。
6. 伸び領域（８，９）が、伸びスリーブ（９）として形成されており、該伸びスリーブ（９）が、特に一方の端部に第１の螺合部（７）の雌ねじ山を形成している、請求項４記載の作業電極。
7. 中心の導体（２）が、第１の螺合部（７）と当接面（５）との間に、特に第１の螺合部（７）の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域（８，９）を有している、請求項３から６までのいずれか１項記載の作業電極。
8. 伸び領域（８，９）が、伸び軸部（８）として形成されており、該伸び軸部（８）が、特に一方の端部に第１の螺合部（７）の雄ねじ山を形成している、請求項７記載の作業電極。
9. 伸び領域（８，９）が、伸びスリーブ（９）として形成されており、該伸びスリーブ（９）が、特に一方の端部に第１の螺合部（７）の雌ねじ山を形成している、請求項７記載の作業電極。
10. 交換部材（４）が、一体に形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の作業電極。
11. 交換部材（４）が、複数の構成部分から形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の作業電極。
12. 交換部材（４）の接触面（５）が、当接エレメント（１０）によって形成されており、該当接エレメント（１０）が、交換部材（４）の別の構成部分と共に第２の螺合部（１１）を形成しており、別の構成部分が、第１の螺合部（７）の対偶半部を形成していて、電極先端部（３）と一体に形成されている、請求項１１記載の作業電極。
13. 当接エレメントが、ナット（１０）、特に六角ナット（１０）または端面孔付きナットとして形成されている、請求項１２記載の作業電極。
14. 交換部材（４）が、電極先端部（３）と接触面（５）との間に、非回転対称的な横断面を備えた領域、特に螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための互いに平行な２つの対称面（１２）を有している、請求項３から１３までのいずれか１項記載の作業電極。
15. 交換部材（４）が、その接触面（５）に隣接した領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の作業電極。
16. ナット（１０）が、中心の導体（２）に面した側の端部で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）を有している、請求項１３または１５記載の作業電極。
17. 交換部材（４）が、摩擦接続的に緊締によって、中心の導体（２）の作業端部に設けられた端面側の開口内に固定されている、請求項１記載の作業電極。
18. 交換部材（４）が、拡開スリーブ（２４）を有しており、該拡開スリーブ（２４）が、該拡開スリーブ（２４）を半径方向に拡開するための拡開体（２５）を備えており、該拡開体（２５）によって、拡開スリーブ（２４）が、緊締を生ぜしめるために、半径方向で端面側の開口の壁（２６）に対して押圧可能であるかまたは押圧されている、請求項１７記載の作業電極。
19. 拡開体（２５）が、拡開スリーブ（２４）を半径方向に拡開するための特に円錐形のまたは角錐形の区分を有しており、拡開体（２５）が、特に一体の構成によって、拡開スリーブ（２４）の拡開の目的で拡開体（２５）を軸方向に移動させるための駆動エレメント（２７）に結合されており、該駆動エレメント（２７）が、中心の導体（２）の作業端部で端面側の開口から進出していて、拡開体（２５）と反対の側の端部に電極先端部（３）を形成している、請求項１８記載の作業電極。
20. 駆動エレメント（２７）が、電極先端部（３）と拡開体（２５）との間に、軸方向の移動力を発生させるための雄ねじ山（２８）を有している、請求項１９記載の作業電極。
21. 中心の導体（２）の作業端部の方向への拡開体（２５）の軸方向の移動が、拡開スリーブ（２４）の半径方向の拡開を生ぜしめるように、拡開体（２５）が形成されており、駆動エレメント（２７）の雄ねじ山（２８）が、ナット状の隣接エレメント（２９）の相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメント（２９）が、軸方向で拡開スリーブ（２４）に支持されている、請求項２０記載の作業電極。
22. ナット状の隣接エレメント（２９）が、少なくとも２つの端面孔（２３）を備えた端面孔付きナットとして形成されており、該端面孔付きナットが、特にその外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）を形成している、請求項２１記載の作業電極。
23. 駆動エレメント（２７）が、拡開体（２５）と雄ねじ山（２８）との間に、特に伸び軸部（８）または伸びスリーブとして形成された、特に雄ねじ山（２８）の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している、請求項２１または２２記載の作業電極。
24. 中心の導体（２）の作業端部から離れる方向への拡開体（２５）の軸方向の移動が、拡開スリーブ（２４）の半径方向の拡開を生ぜしめるように、拡開体（２５）が形成されており、駆動エレメント（２７）の雄ねじ山（２８）が、隣接エレメント（２９）の相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメント（２９）が、拡開スリーブ（２４）に結合されており、これによって、軸方向の引張り力が、隣接エレメント（２９）と拡開スリーブ（２４）との間で伝達されるようになっており、特に隣接エレメント（２９）が、拡開スリーブ（２４）と一体に形成されている、請求項１９記載の作業電極。
25. 拡開スリーブ（２４）が、隣接エレメント（２９）と、拡開体（２５）によって半径方向に拡開される領域との間の領域に、特に隣接エレメント（２９）の雌ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域（９）を有している、請求項２４記載の作業電極。
26. 駆動エレメント（２７）が、電極先端部（３）と拡開体（２５）との間に、駆動エレメント（２７）の回動または回動防止のための工具と形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な２つの対称面を有している、請求項１７から２５までのいずれか１項記載の作業電極。
27. 交換部材（４）と中心の導体（２）との間にシール部材（１３）、特にＯリング（１３）が配置されており、これによって、交換部材（４）と中心の導体（２）との間に形成された領域へのプロセス液の侵入が阻止されるようになっており、Ｏリング（１３）が、交換部材（４）を中心の導体（２）に固定するために働くようになっている、請求項１から２６までのいずれか１項記載の作業電極。
28. 中心の導体（２）が、絶縁体（１）からの作業側の出口の領域で外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）を有している、請求項１から２７までのいずれか１項記載の作業電極。
29. 中心の導体（２）が、絶縁体（１）からの作業端部側の出口の領域に、フォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な２つの対称面（１２）を有している、請求項１から２８までのいずれか１項記載の作業電極。
30. 中心の導体（２）が、その作業端部側の端面に、端面孔レンチと形状接続的に協働するための少なくとも２つの端面孔（２３）を有している、請求項１から２９までのいずれか１項記載の作業電極。
31. 電極先端部（３）が、球冠または回転放物面体の形状を有している、請求項１から３０までのいずれか１項記載の作業電極。
32. 請求項１から１６までのいずれか１項記載の作業電極に用いられる交換部材（４）において、長く延ばされた導電性のベースボディが設けられており、該ベースボディが、その第１の端部に第１の雄ねじ山（１５）を有していて、その他方の端部で電極先端部（３）で終わっており、該電極先端部（３）と第１の雄ねじ山（１５）との間に、当接エレメント（１０）の相応の雌ねじ山内に係合するための第２の雄ねじ山（１６）が配置されており、ベースボディ（４）が、電極先端部（３）と第２の雄ねじ山（１６）との間に、螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面、特に互いに平行な２つの対称面（１２）を有していて、第１の雄ねじ山（１５）と第２の雄ねじ山（１６）との間に伸び軸部（８）を有しており、該伸び軸部（８）が、特に第１の雄ねじ山（１５）の直径の少なくとも２倍の長さを有していることを特徴とする、作業電極に用いられる交換部材。
33. さらに、第２の雄ねじ山（１６）に配置された当接エレメント（１０）が設けられており、該当接エレメント（１０）が、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための互いに平行な少なくとも２つの対称面（１２）を有している、請求項３２記載の交換部材。
34. 請求項１から１６までのいずれか１項記載の作業電極に用いられる交換部材（４）において、長く延ばされた導電性のベースボディ（４）が設けられており、該ベースボディ（４）が、一方の端部に雌ねじ山（１７）を有していて、他方の端部で電極先端部（３）で終わっており、該電極先端部（３）と雌ねじ山（１７）との間に、作業電極の、当該交換部材を収容する中心の導体（２）の作業端部に設けられた当接面（６）への軸方向の当接のための当接肩部（１８）が配置されており、ベースボディ（４）が、当接肩部（１８）と電極先端部（３）との間に、螺入工具、特にフォークレンチと形状接続的に協働するための非回転対称的な横断面を備えた領域、特に互いに平行な少なくとも２つの対称面（１２）を有していて、雌ねじ山（１７）と当接肩部（１８）との間で、特に雌ねじ山（１７）の直径の少なくとも２倍に相当する長さにわたって伸びスリーブ（９）として形成されていることを特徴とする、作業電極に用いられる交換部材。
35. 当該交換部材（４）が、一体に形成されている、請求項３４記載の交換部材。
36. 当接肩部（１８）が、当該交換部材（４）の、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）によって形成されている、請求項３４または３５記載の交換部材。
37. 請求項１７から２３までのいずれか１項記載の作業電極に用いられる交換部材（４）において、拡開スリーブ（２４）と、特に円錐形のまたは角錐形の拡開体（２５）とが設けられており、これによって、拡開スリーブ（２４）が、該拡開スリーブ（２４）に対して相対的な拡開体（２５）の軸方向の移動により半径方向に拡開されるようになっており、拡開体（２５）が、特に拡開スリーブ（２４）内での拡開体（２５）の移動のための駆動エレメント（２７）に材料接続的に結合されており、該駆動エレメント（２７）が、拡開体（２５）と反対の側の端部で拡開スリーブ（２４）から進出していて、該端部に球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部（３）を形成しており、駆動エレメント（２７）が、電極先端部（３）と拡開体（２５）との間に雄ねじ山（２８）を有していて、該雄ねじ山（２８）に配置されて、特にナット状の隣接エレメント（２９）を有しており、該隣接エレメント（２９）が、軸方向で拡開スリーブ（２４）に支持されており、これによって、駆動エレメント（２７）に対して相対的な隣接エレメント（２９）の回転により、電極先端部（３）の方向への拡開体（２５）の軸方向の運動が、拡開スリーブ（２４）を徐々に拡開させて生ぜしめられるようになっていることを特徴とする、作業電極に用いられる交換部材。
38. 隣接エレメント（２９）が、特に少なくとも２つの端面孔（２３）を備えた端面孔付きナットとして形成されており、該端面孔付きナットが、特にその外周面に、全周にわたって延びる半径方向の隆起部（１４）を形成している、請求項３７記載の交換部材。
39. 駆動エレメント（２７）が、拡開体（２５）と雄ねじ山（２８）との間に、特に伸び軸部（８）または伸びスリーブとして形成された、特に雄ねじ山（２８）の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域を有している、請求項３７または３８記載の交換部材。
40. 請求項２４または２５記載の作業電極に用いられる交換部材（４）において、拡開スリーブ（２４）と、特に円錐形のまたは角錐形の拡開体（２５）とが設けられており、これによって、拡開スリーブ（２４）が、該拡開スリーブ（２４）に対して相対的な拡開体（２５）の軸方向の移動により半径方向に拡開されるようになっており、拡開体（２５）が、特に拡開スリーブ（２４）内での拡開体（２５）の移動のための駆動エレメント（２７）に材料接続的に結合されており、該駆動エレメント（２７）が、拡開体（２５）と反対の側の端部で拡開スリーブ（２４）から進出していて、該端部に球冠状のまたは回転放物面体状の電極先端部（３）を形成しており、駆動エレメント（２７）が、電極先端部（３）と拡開体（２５）との間に雄ねじ山（２８）を有しており、該雄ねじ山（２８）が、隣接エレメント（２９）の相応の雌ねじ山と協働するようになっており、隣接エレメント（２９）が、拡開スリーブ（２４）に結合されており、これによって、軸方向の引張り力が、隣接エレメント（２９）と拡開スリーブ（２４）との間で伝達されるようになっており、これによって、隣接エレメント（２９）に対して相対的な駆動エレメント（２７）の回転により、電極先端部（３）から離れる方向への拡開体（２５）の軸方向の運動が、拡開スリーブ（２４）を徐々に拡開させて生ぜしめられるようになっていることを特徴とする、作業電極に用いられる交換部材。
41. 隣接エレメント（２９）が、拡開スリーブ（２４）と一体に形成されている、請求項４０記載の交換部材。
42. 拡開スリーブ（２４）が、隣接エレメント（２９）と、拡開体（２５）によって半径方向に拡開される領域との間の領域に、特に隣接エレメント（２９）の雌ねじ山の直径の少なくとも２倍の長さを備えた伸び領域（９）を有している、請求項４０または４１記載の交換部材。
43. 特に劣伝導性の材料、特にコンクリートまたはスラグを電気力学的に破砕するための請求項１から３１までのいずれか１項記載の作業電極の使用。

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