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Procédé de fabrioation de redresseurs au sélénium.
Société dite : Patentverwertungs-Gesellschaft mit beschräkter
Haftung "HERMES"
Pour le redressement des courants de faible intensité, on utilise, comme on sait, des redresseurs secs, dont les ron- delles ont, en raison de la faible intensité du courant, un diamètre qui est également faible. Or, des que le diamètre est inférieur à in centimètre, et atteint quelques millimè- tres seulement, la manipulation devient mal commode et pé- nible, durant la fabrication, en raison des petites dimen- sions. Il estdifficile en particulier, dans la fabrication de redresseurs au sélénium, d'appliquer sur des rondelles
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aussi petites une couche de sélénium avec la régularité suf- fisante.
Par conséquent, on prévoit d'après la présente in- vention des rondelles tout d'abord plus grandes, munies de la couche de sélénium, et on découpe, dans ces rondelles, par enboutissage les rondelles des dimensions plus petites désirées.
Selon une autre caractéristique de la présente in- vention, on emboutitdes rondelles de la forme et de la grandeur voulues après qu'une couche de sélénium fondu a été appliquée sur le support et s'est refroidie, mais avant que le sélénium ait été transformé par traitement thermique pour passer sous la forme dans laquelle il est conducteur. On a observé en effet que la couche de sélénium tend souvent à s' écailler et ne résiste donc pas toujours aux fatigues qui se produisent lors de l'emboutissage. Par contre, avant la trans- formation, elle est beaucoup plus tenace et adhère sur le sup- port dans des conditions telles que lors de l'emboutissage elle n'est pas endommagée de façon appréciable.
Elle s'écaille tout au plus à très faible distance de l'emplacement de l'em- boutissage, où de toute façon on ne l'utilise pas, d'ordinai- re, pour la conduction du couran t.
L'application du sélénium liquide sur le support de dimensions plus grandes est sensiblement plus simple et s'ob- tient également avec plus de régularité que sur une rondelle n'ayant que quelques millimètres de diamètre. L'expérience montre que de petites rondelles de redresseur de ce genre ont effectivement et en moyenne, lorsqu'on les fabrique en les em- boutissant avant la transformation, une tension d'arrêt plus élevée que lorsqu'on applique la couche de sélénium liquide individuellement sur les petites rondelles. Cela est dû, très
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probablement, à la plus grande régularité età la meilleure constitution de la couche de sélénium appliquée sur un sup- port plus grand.
L'application de la couche de sélénium liquide sur des supports métalliques plus grands présente, lorsqu'on y procède mécaniquement, mais aussi et surtout lorsqu'on y pro- cède à la main, des avantages si grands que le procédé de la présente invention présente,même dans la fabrication de ron- delles relativement grandes, une supériorité économique, tant en ce qui concerne les frais de fabrication que, souvent, en re qui concerne la qualité des redresseurs fabriqués.
La fig, 1 représente un exemple d'exécution. Sur une rondelle d'alluminium 1, qui peut avoir un diamètre de 100 mm, etqui a été débarrassée de l'oxyde etrendue ru- gueuse au moyen d'un ventilateur de sablage, on a appliqué du sélénium fondu qu'on a refroidi et qu'on a laissé se so- lidifier de préférence sous une presse. Ensuite, on a embou- ti dans la rondelle 1 les rondelles 2. Dans l'exemple repré- senté, elles ont un diamètre d'environ 20 mm. L'emboutissage peut s'effectuer d'une façon successive, ou bien simultané- ment, aveo une presse appropriée. Dans chacune des rondelles 2, on peut encore emboutir dans le milieu une rondelle plus , petite 3. Les trous obtenus de cette façon dans les rondel- les 2 doivent permettre d'enfiler ultérieurement ces rondel- les sur un axe, comme cela est d'usage dans la fabrication des piles -de redresseur.
Mais il n'est pas obligatoire de traiter les parties 3, séparées par emboutissage, comme un déchet, et on peut au contraire continuer de les travailler, comme les rondelles 2, pour les transformer ,endes rondelles de redresseur, étant donné qu'il faut souvent des rondelles
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d'un tel diamètre, par exemple de 3, 5 ou 7 mm. Les parties du disque 1 qui subsistent après l'emboutissage des rondel- les 2 peuvent aussi être utilisées pour y emboutir des ron- delles 9 de redresseur plus petites. Cette utilisation pous- sée de la matière réduit l'inconvénient, qui consiste à ne pas utiliser d'une façon profitable la totalité du support métallique recouvert de sélénium, dans une mesure telle que cet inconvénient est à peine encore sensible.
Cet inconvé- nient est d'autant moins sensible que même lorsqu'on appli- que la couche de sélénium sur des rondelles de redresseur ayant par exemple la dimension des rondelles 2, il est pra- tîquement impossible d'éviter que du sélénium liquide s'é- coule par-dessus le bord de la rondelle etparvienne en par- tie également au dos de la rondelle. Le sélénium qu'on a de nouveau enlevé de la tranche et du dos de la rondelle n'est généralement pas pur et ne peut être réutilisé directement, et constitue donc également un déchet.
Ensuite, on expose les pièces embouties 2, 3 et 9, dans un four, pendant une ou plusieurs heures, à une tempéra- ture d'environ 200 , et pendant ce temps on maintient le four ouvert dans une mesure telle que l'air atmosphérique extérieut y ait accès. Après que la couche de sélénium s'est refroidie à la température ambiante, on l'expose pendant une courte pé- riode de temps à l'action de vapeurs de soufre. Par ce moyen, il se forme sur la couche de sélénium un mince voile de sou- fre, et sur cette couche on applique par projection une cou- che d'un métal très fusible. A cet effet, on peut utiliser de nombreux alliages. On obtient de bons résultats avec un alliage de cadmium et de bismuth.
L'alliage utilisé pour 1' application par projection doitêtre préparé avec des cons-
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tituants purs, et doit être mis à. l'abri des impuretés, si on veut obtenir des redresseurs de la meilleure qualité pos- sible.
On forme alors encore les rondelles de redresseur fabriquées de cette façon, en faisant agir un courant élec- trique, et cela en appliquant une tension continue dans le sens du blocage, cette tension ayant pour effet de réchauf- fer les rondelles, tandis que sous son action l'intensité du courant qui, au début, passe encore dans le sens du blocage s'abaisse à quelques milliampères.La tension de blocage ou d'arrêt qui, au début, peut être de 5 volte, peut être éle- vée jusqu'à 18 à 20 volts, et encore davantage suivant la constitution des rondelles de redresseur. Par ce moyen, on fabrique aussi bien les rondelles 2 que les rondelles 3 et 9.
Un autre exemple d'exécution va être décrit à 1' aide de la fig. 2. Dans cet exemple, on applique la couche de sélénium sur une bande métallique 4. Après le durcisse- ment, on emboutit les rondelles 5 et on les termine de la manière ci-dessus décrite. Pour la fabrication courante en grande série, une bande continue convient particulièrement bien pour l'application d'une couche de sélénium. La bande peut avancer par intermittence, et pendant que la couche de sélénium appliquée sur un morceau de la bande se refroidit sous la presse, on munit le morceau suivant de la bande de la couche de sélénium. Mais on peut aussi laisser la bande avancer d'une manière continue si on dispose la presse de façon qu'elle avance avec la partie refroidie et qu'ensuite elle revienne chaque fois à son point de départ.
On peut, naturellement, emboutir également dans les rondelles 5 de
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petites rondelles de redresseur 6 de la grandeur voulue, comme cela a été exposé ci-dessus à propos de la fig, l, ainsi que d'autres rondelles 9 dans la partie restante de la bande.
Il est particulièrement simple de découper dans une bande continue des plaques carrées de redresseur, com- me le montre la fig. 3. Dans ce cas, on découpe la bande 7 sous la forme des différents éléments 8 de redresseur. Ces derniers peuvent également être munis d'un trou, suivant qu' on les maintient par le bord ou par une tige qu'on fait pas- ser à travers les rondelles.
Dans la description des exemples d'exécution pré- cités, on a supposé qu'on applique la couche de sélénium sur un support en aluminium. Le procédé de la présente invention peut également être utilisé pour la fabrication de redres- seurs au sélénium dans lesquelsle sélénium est appliqué au- dessus d'une couche d'un métal du groupe du fer, d'une couche de cuivre ou d'un alliage du cuivre, d'une couche de graphite ou d'une couche analogue. Les détails du procédé doivent alors être adaptés à la matière d'une manière connue.
REVENDICATIONS
1 Procédé de fabrication de redresseurs au sélé- nium, caractérisé par le fait qu'on obtient les redresseurs par emboutissage d'un support muni de la couche de sélénium et de dimensions plus grandes que celles des redresseurs.
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Manufacturing process of selenium rectifiers.
Company known as: Patentverwertungs-Gesellschaft mit beschräkter
Haftung "HERMES"
For rectifying low-intensity currents, as is known, dry rectifiers are used, the washers of which, due to the low intensity of the current, have a diameter which is also small. However, as soon as the diameter is less than one centimeter, and reaches only a few millimeters, handling becomes inconvenient and painful, during manufacture, on account of the small dimensions. It is particularly difficult in the manufacture of selenium straighteners to apply to washers
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also small a layer of selenium with sufficient regularity.
Consequently, according to the present invention, firstly larger washers are provided, provided with the selenium layer, and the washers of the desired smaller dimensions are cut from these washers by stamping.
According to another feature of the present invention, washers of the desired shape and size are stamped after a layer of molten selenium has been applied to the support and has cooled, but before the selenium has been converted. by heat treatment to change to the form in which it is a conductor. It has in fact been observed that the selenium layer often tends to flake off and therefore does not always withstand the fatigue which occurs during stamping. On the other hand, before processing, it is much more tenacious and adheres to the support under conditions such that during stamping it is not appreciably damaged.
At most, it flakes at a very short distance from the location of the embossing, where it is not normally used for current conduction anyway.
The application of liquid selenium to the support of larger dimensions is appreciably simpler and is also obtained with more regularity than on a washer having only a few millimeters in diameter. Experience shows that small rectifier washers of this kind have indeed and on average, when manufactured by embossing them before processing, a higher stopping voltage than when applying the layer of liquid selenium. individually on the small washers. This is due, very
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probably, with the greatest regularity and with the best constitution of the layer of selenium applied to a larger support.
The application of the layer of liquid selenium on larger metallic supports presents, when it is done mechanically, but also and especially when it is done by hand, advantages so great that the process of the present invention presents, even in the manufacture of relatively large washers, an economic superiority, both with regard to manufacturing costs and, often, with regard to the quality of the rectifiers manufactured.
FIG. 1 represents an example of execution. On an aluminum washer 1, which may have a diameter of 100 mm, and which has been freed of the oxide and made rough by means of a blasting fan, molten selenium has been applied which has been cooled and preferably allowed to solidify in a press. Then, the washers 2. In the example shown, they have a diameter of approximately 20 mm. The stamping can be carried out successively, or else simultaneously with a suitable press. In each of the washers 2, it is also possible to emboss a smaller washer 3 in the middle. The holes obtained in this way in the washers 2 must allow these washers to be threaded later on a pin, as described above. for use in the manufacture of rectifier batteries.
But it is not obligatory to treat the parts 3, separated by stamping, as waste, and on the contrary we can continue to work them, like the washers 2, to transform them into straightener washers, since it often need washers
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of such a diameter, for example 3, 5 or 7 mm. The parts of the disc 1 which remain after the stamping of the washers 2 can also be used to stamp therein smaller straightener washers 9. This extensive use of the material reduces the disadvantage of not profitably using the entire selenium coated metal support, to such an extent that this disadvantage is hardly noticeable yet.
This drawback is all the less noticeable because even when the selenium layer is applied to rectifier washers having, for example, the size of washers 2, it is practically impossible to prevent liquid selenium from s 'flows over the edge of the washer and partly also reaches the back of the washer. The selenium that has been removed again from the edge and back of the washer is generally not pure and cannot be reused directly, and is therefore also waste.
Next, the stampings 2, 3 and 9 are exposed in an oven for one or more hours at a temperature of about 200, and during this time the oven is kept open to such an extent that air. outside atmospheric access. After the selenium layer has cooled to room temperature, it is exposed for a short period of time to the action of sulfur vapors. By this means, a thin veil of sulfur is formed on the selenium layer, and on this layer a layer of a very fusible metal is sprayed. For this purpose, many alloys can be used. Good results are obtained with an alloy of cadmium and bismuth.
The alloy used for the spray application should be prepared with
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pure tenants, and must be put to. free from impurities, if we want to obtain rectifiers of the best possible quality.
The rectifier washers manufactured in this way are then formed again, by making an electric current act, and this by applying a direct voltage in the direction of the blocking, this voltage having the effect of heating the washers, while under its action the intensity of the current which, at the beginning, still passes in the direction of the blocking drops to a few milliamperes. The blocking or stop voltage which, at the beginning, can be 5 volte, can be raised. up to 18 to 20 volts, and even more depending on the constitution of the rectifier washers. In this way, both washers 2 and washers 3 and 9 are made.
Another exemplary embodiment will be described with the aid of FIG. 2. In this example, the selenium layer is applied to a metal strip 4. After hardening, the washers 5 are stamped and finished as described above. For current mass production, a continuous strip is particularly suitable for the application of a selenium layer. The tape may advance intermittently, and while the selenium layer applied to a piece of the tape cools under the press, the next piece of the tape is provided with the selenium layer. But we can also let the strip advance in a continuous manner if we arrange the press so that it advances with the cooled part and then returns each time to its starting point.
It is, of course, also possible to emboss in the washers 5 of
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small rectifier washers 6 of the desired size, as discussed above in connection with fig, 1, as well as other washers 9 in the remaining part of the strip.
It is particularly simple to cut square rectifier plates from a continuous strip, as shown in fig. 3. In this case, the strip 7 is cut in the form of the various rectifier elements 8. The latter may also be provided with a hole, depending on whether they are held by the edge or by a rod which is passed through the washers.
In the description of the above-mentioned embodiments, it has been assumed that the selenium layer is applied to an aluminum support. The process of the present invention can also be used for the manufacture of selenium straighteners in which selenium is applied over a layer of an iron group metal, a layer of copper or a layer of copper. alloy of copper, a layer of graphite or a similar layer. The details of the process must then be tailored to the material in a known manner.
CLAIMS
1 Method of manufacturing selenium rectifiers, characterized in that the rectifiers are obtained by stamping a support provided with the selenium layer and of larger dimensions than those of the rectifiers.