Die Fragmentieranlage beruht in ihrem technischen Prinzip auf der FRANKA-Technologie (FRANKA = Fragmentieranlage Karlsruhe), wie in der DE 195 34 232 beschrieben. Die Fragmentieranlage besteht aus einem elektrischen Energiespeicher, der pulsartig in einem Reaktionsgefäß auf das Fragmentiergut in einer Prozessflüssigkeit zwischen zwei sich auf Abstand gegenüberstehenden Elektrodenenden-der Reaktionszone- entladen wird.

Beim Mahlen mit der Fragmentieranlage wird das zwischen den zwei E- lektrodenenden in der Prozessflüssigkeit vorhandene Fragmentiergut durch elektrische Durchschläge und dabei entstehende Schockwellen zerkleinert. Diese mineralischen und/oder spröden Materialien können einheitlich, wie Gestein/Fels oder Glas, oder konglomeriert, wie bei- spielsweise Gestein und Beton, sein. Die Zielkorngrößen sind < 5 mm, vorzugsweise sogar < 2 mm. Fragmentierte Partikel unterhalb dieser Korngröße werden über Filterpatronen aus dem Prozessgebiet abgesogen.

Siehe beispielsweise bei der Kies-und Sandgewinnung oder beim Mahlen von Farbkörpern, ganz allgemein von Stoffen, die nicht aus Verbünden bestehen. Fragmentiergut, wie es beim Abbruch eines Gebäudes etwa an- fällt, wird, orientiert am abgesaugten Fragmentiergut, ständig in den Prozessraum nachgefüllt.

Die Fragmentieranlage besteht aus einem elektrischen Energiespeicher, der über eine Funkenstrecke impulsartig auf eine Last entladen wird.

Die Last ist die Prozessflüssigkeit im Zwischenelektrodenbereich und das darin versenkte Fragmentiergut. Die zwei Elektroden stehen sich darin, mit ihrem jeweiligen Ende völlig eingetaucht, auf einem vorge- gebenem, einstellbaren Abstand gegenüber. Üblicherweise ist die Pro- zessflüssigkeit in dem Reaktionsgefäß gefasst, in welchem das Frag- mentiergut hineingeschüttet und das fragmentierte Gut ab und unter- halb der vorgegebenen Schwelle für die Korngröße entnommen wird.

Bislang wird davon ausgegangen, dass das Mahlgut infolge der Entla- dungen zwischen den beiden Elektrodenenden, das sind meist die Hoch- spannungselektrode und der Boden bzw. ein Teilbereich davon, das Mahlgut bei den Impulsentladungen immer wieder genügend stark aufge- wirbelt wird. Versuchsreihen haben aber gezeigt, dass die Aufwirbe- lung sehr unvollständig ist.

Das führte zu der Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, nämlich das in den Elektrodenzwischenraum eingebrachte Fragmentiergut durch In-Schwebe-halten effektiver zu fragmentieren, um Prozesszeit und E- nergie einzusparen.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch den im 1. Anspruch gekenn- zeichneten Schritt der Aufwirbelung des Fragmentierguts im mit Pro- zessflüssigkeit angefüllten Raum zwischen den Elektrodenenden und des am Boden des Reaktionsgefäßes abgesetzten Fragmentierguts gelöst. Das sich in der Prozessflüssigkeit befindliche Fragmentiergut wird stän- dig in Schwebe gehalten und damit eine Suspension mit der Prozess- flüssigkeit gebildet. Aus dieser Suspension wird der Anteil prozes- sierten Fragmentierguts, das die Zielkorngröße erreicht oder unter- schritten hat, aus dem Reaktionsgefäß ausgetragen und das die Ziel- korngröße überschreitende Fragmentiergut-das sind die Grobanteile- erneut der Reaktionszone zugeführt.

Gegenständlich wird diese Aufgabe durch eine Fragmentieranlage gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Angebaut an das oder in das Reaktionsgefäß ist eine das in der Prozessflüssigkeit eingebrachte Fragmentiergut in Schwebe haltende Einrichtung, da keine Luft, relative Dielektriziotätskonstante Er nahe 1, oder kein Gas, Er ebenso, in den Prozessraum eingebracht werden darf. Des weiteren ist an oder in dem Reaktionsgefäß eine Einrichtung angebracht, die aus der Suspension die Fragmentiergutanteile ab und unterhalb der Ziel- korngröße ausleitet, einer Einrichtung zur fest-flüssig-Trennung zu- führt und Fragmentiergutanteile oberhalb dieser Zielkorngröße in das Reaktionsgefäß zurückführt. Hierzu mündet mindestens eine Rückleitung für Prozessflüssigkeit in das Reaktionsgefäß.

In den Verfahrensansprüchen 2 bis 6 sind weitere Maßnahmen beschrie- ben, mit denen der Fraktionierungsvorgang von Fall zu Fall vorteil- hafter durchgeführt werden kann. Um das Fragmentiergut wirksam in Schwebe zu halten, sind nach Anspruch 2 hydrodynamische, wie strömen, oder nach Anspruch 3 mechanische Maßnahmen, wie rühren oder schau- feln, geeignet. Strömungsrichtung und-stärke sowie Rühr-und Schau- felgeschwindigkeit sind zur Optimierung der Fragmentierung steuer- und einstellbar.

Zum Ausbringen des Prozessgutanteils wird nach Anspruch 4 die Auf- stromklassierung eingesetzt. Daraus wird in einer fest-flüssig- Trennung der die Zielkorngröße überschreitende Grobanteil in das Re- aktionsgefäß zurückgeführt wird.

Nach Anspruch 5 wird diese Aufspaltung mit Hydrozyklonieren durchge- führt. Nach Anspruch 6 schließlich werden im Reaktor in die Prozess- flüssigkeit eingetauchte Filter, wie Filterkörbe oder Filterpatronen, für dies Trennung eingesetzt.

In den gegenständlichen Ansprüchen 8 bis 12 sind Maßnahmen beschrie- ben, mit denen die Fragmentieranlage vorteilhaft ausgestattet werden kann.

Für einen wirtschaftlichen Dauerbetrieb der Fragmentieranlage ist das Aufrechterhalten der Suspension von Bedeutung. Die Einrichtung hierzu muss nach Anspruch 8 so auf-und eingestellt sein, dass das in der Prozessflüssigkeit befindliche Fragmentiergut ohne Bildung von Totbe- reichen in Suspension gehalten wird.

Nach Anspruch 9 ist zur Fraktionstrennung ein Aufstromklassierer auf- gestellt. Eine alternative Lösung ist nach Anspruch 10 die Einrich- tung zur Fraktionstrennung ein Hydrozyklon. Und nach Anspruch 11 schließlich sind solche Einrichtungen aus der Siebtechnologie bekann- te Filter in Form von Körben, Patronen beispielsweise. Wobei dann aufgrund der Schockwelleneinwirkung infolge der elektrischen Entla- dung, der Abstand zum Elektrodenzwischenraum reinigungswirksam und zerstörungsvermeidend eingestellt ist. Die Intensität nimmt mit 1/ruz von der Schockwellenquelle ab.

Einströmdüsen, durch die die bei der fest-flüssig-Trennung zurückge- wonnene Prozessflüssigkeit in das Reaktionsgefäß gesteuert und ge- richtet eingeleitet/eingeströmt wird, halten nach Anspruch 12 die Suspension mit aufrecht.

Durch diese Maßnahmen können Feinanteile des Mahlguts während der Fragmentierung in der Prozessflüssigkeit in Schwebe gehalten und im- mer wieder in den elektrischen Entladungsbereich rückgeführt werden.

Dabei sitzt die Absaugpatrone oder auch sitzen die Absaugpatronen so, dass das fragmentierte Gut hochwahrscheinlich auf diese trifft und die hinreichend kleinen Korngrößen abgesaugt werden. Bei jedem Entla- dungsvorgang werden am Sieb der Absaugpatrone hängende, noch zu große Fragmente durch die von dem oder den Entladungskanälen ausgelöste Schockwelle/n abgeschüttelt.

Im Folgenden wird das Verfahren und eine beispielhafte Fragmentieran- lage anhand der Zeichnung näher erläutert. Eine Ausführungsform wird beschrieben, und zwar die Ausführung"Ringleitung"in Spezifizierung des Verfahrensanspruchs 2 und des gegenständlichen Anspruchs 8. Sie ist nach Voruntersuchungen eine strömungstechnisch günstige Lösung.

Weitere Lösungsvarianten sind in einem gerichteten Rohr bzw. Rohrbün- del zu sehen. Auf jeden Fall muss bei der Ausführung und dem Aufbau der Anlage darauf geachtet werden, dass Totstromgebiete vermieden werden, in denen sich Feinfraktionen ansammeln und ablagern würden.

Von der Fragmentieranlage wird lediglich das Reaktionsgefäß selbst dargestellt. Der elektrische Teil, das Ladegerät, der Energiespeicher und die Funkenstrecke, sind u. a. aus oben zitierten Quellen zum Stand der Technik bekannte Einrichtungen. Überwiegend ist der elektrische Energiespeicher eine Kondensatorbank, die mit zwischengeschalteten Funkenstrecken im Selbstdurchbruch auf die Last im Zwischenelektro- denraum im Reaktionsgefäß entladen wird. In Anlagen nach dem FRANKA- Typ ist der elektrische Teil ein Marx-Generator, dessen elektrische Aufladung und Entladung aus der elektrischen Hochleistungs-/span- nungsimpulstechnik bekannt ist.

Figur 1 zeigt das tonnenförmige Reaktionsgefäß, das auf Stützen steht. Durch den Deckel hindurch ragt die bis zu ihrem freien Endbe- reich hin elektrisch isolierte Hochspannungselektrode in das Reakti- onsgefäßinnere. Die Hochspannungselektrode ist im Deckel nicht starr geführt, so dass die von der elektrischen Entladung herrührende Stoß- und Schockwelleneinwirkung nicht übertragen werden kann. Der blank- liegende metallische Endbereich ist vollkommen in die im Reaktionsge- fäß gefasste Prozessflüssigkeit, die hier Wasser ist, eingetaucht.

Selbst der Isolationsmantel ragt noch weit mit ins Wasser hinein. An ihm dürfen sich keine Kriechstrecken bei Langzeitbetrieb ausbilden.

Die Gegenelektrode ist der hier beispielsweise kugelartig gesenkte Boden des Reaktionsgefäßes selber. Das kann der gesamte Boden sein oder auch nur ein zentraler Teilbereich davon. Auf jeden Fall ist die Gegenelektrode an ein festes Potential, das Bezugspotential, im all- gemeinen Erdpotential, angeschlossen. Auf der Erdpotentialelektrode ist, zentral abgelagert, Fragmentiergut angedeutet. Der Entladungska- nal soll sich, ausgehend von der Spitze der Kochspannungselektrode, durch das Fragmentiergut hindurch zur Erdpotentialelektrode ausbil- den, bzw. soll sich so ein kegelförmiges Gebiet aus Entladungskanälen von der Stirn der Hochspannungselektrode zum zentralen Bodenbereich hin ausbilden.

Durch den Deckel des Reaktionsgefäßes ragt die Wasserzuleitung und die Ableitung für das mit Fragmentiergut versetzte Wasser von der Filterpatrone her. Zu Optimierung des Fraktionierungsprozesses wird die Strömung, die für die Aufwirbelung sorgt, in ihrer Stärke und an ihrem Strömungsbeginn in der Richtung gesteuert. Diese Einrichtung zur Strömungserzeugung und Aufwirbelung des Fragmentierguts umgibt hier die Hochspannungselektrode koaxial. Die Zuleitung speist in die koaxial sitzende Ringleitung ein. Die Ringleitung ist elektrisch si- cher und, Schockwellen mit erträglichem Aufwand widerstehend, an der Gefäßwand angebaut.

Die Düsen sind in Ihrer Ausströmrichtung ausrichtbar, so dass je nach Fragmentiergut eine prozessoptimale Aufwirbelung eingestellt, bzw. nachgestellt werden kann. Die Strömungsstärke wird mit einer Pumpe, welche die reine Prozessflüssigkeit in die Ringleitung drückt, einge- stellt. Die Düsen richten die Strömungen am Boden entlag zum Boden- zentrum. Das dort abgesetzte oder sich absetzende Fragmentiergut wird so ständig aufgewirbelt und in Suspension gehalten. Strömungslose Ge- biete werden im gesamten Wasservolumen vermieden.

Die Filterpatrone ist völlig in Wasser eingetaucht. Das die Filter- patrone umgebende Gitter bestimmt mit seiner Maschenweite die größte absaugbare Korngröße. Die durch die Filterpatrone gelangende Suspen- sion wird in der rechts im Bild angedeuteten Zentrifuge in ihren Flüssiganteil, das Prozesswasser, und ihre Festanteile aufgetrennt.

Das Wasser wird über die Zuleitung zur Ringleitung in das Reaktions- gefäß, eventuell zuvor mit Frischwasser versetzt, zurückgeführt.

Über den im Bild links vom Reaktionsgefäß abstehenden Stutzen wird neu zu fragmentierendes Gut nachgefüllt/-gekippt.

Je nach Größe des Reaktionsgefäß ist es bei Wartungs-und Reparatur- arbeiten eine erhebliche Erleichterung, wenn der Boden des Reaktions- gefäß abgeschraubt und über den Auslegerarm, der an der im Bild rech- ten Stütze drehbar lagert, weggedreht werden kann.