DE496076C - Kolloidaler Gleichrichter - Google Patents

Description

• Kolloidaler Gleichrichter Im Hauptpatent 489 955 und seinen Zusatzpatenten 493 700, 493 701 und 493 702 sind Gleichrichter beschrieben, deren eine EIektröde aus einem im Kolloidzustand befindlichen Stoff besteht und deren andere Elektrode aus einem Stoff hergestellt ist, der unter (!,ein Einfluß eines Oxydationsmittels sich mit einem so beschaffenen Oberflächenbelag überzieht, daß er nur in einer Richtung stromdurchlässig ist. Beim Gleichrichter nach dem Hauptpatent wird dieser Oberflächenbelag dadurch gebildet, daß man die Elektrode in Säure eintaucht und alsdann zwischen ihr und der Säure einen . elektrischen Strom wirken läßt.
• Versuche haben nun ergeben, daß der Widerstand eines Gleichrichters beträchtlich dadurch verringert werden kann, daß die kolloidale Masse unter Drück gesetzt wird. Um einen Kurzschluß zu vermeiden, der durch die Stärke des von den kolloidalen Metallteilchen auf die Oberfläche der anderen Elektrode ausgeübten Druckes hervorgerufen werden kann, wird erfindungsgemäß die Dicke des Oxydbelags auf dieser anderen Elektrode verstärkt. Man kann dies einfach dadurch erreichen, daß die Elektrode vor dem Eintauchen in die Säure vorbehandelt wird.
• Die Erfindung hat in erster Linie den Zweck, die inneren Verluste eines kolloidalen Gleichrichters zu verringern. Dies hat unmittelbar die Verbesserung dieses Gleichrichters in bezug auf seine Eigenschaft der einseitigen Stromdurchlässigkeit im Gefolge. Die Verringerung der inneren Verluste ist gleichbedeutend mit einer kleineren Erwärmung, und dieser Umstand erhöht ohne weiteres die Lebensdauer des Gleichrichters. Die zum Zwecke einer Verringerung der inneren Verluste bewirkten erfinderischen Maßnahmen haben schließlich den Vorteil, dem Erzeugnis eine außerordentliche Widerstandsfähigkeit zu geben; man kann es infolgedessen bei der«Herstellung ohne Beachtung besonderer Sorgfalt behandeln, wodurch die gesamte Herstellung wesentlich vereinfacht und verbilligt wird.
• Die Abbildung veranschaulicht eine beispielsweise Verkörperung des Erfindungsgedankens und stellt einen senkrechten Schnitt durch einen Gleichrichter nach der Erfindung dar.
• Mit i ist ein vorzugsweise zylindrisch gestaltetes Gefäß bezeichnet, das innen mit einem Schmelzfluß überzogen ist und aus einem gegen die im Gleichrichter verwendete Säure indifferenten Metall, beispielsweise Eisen, besteht. Das Gefäß ist an einem Ende geschlossen und wird am anderen Ende durch einen Verschlußstopfen 2 aus Schwefel oder einem ähnlichen Werkstoff verschlossen. Am Boden des Gefäßes i befindet sich die im folgenden als Anode bezeichnete Elektrode, die aus einem Stoff, beispielsweise Silber, besteht, der sich leicht in die kolloidale Form überführen läßt und dessen Oxydationsstoffe vergleichsweise gute Leiter für den elektrischen Strom sind. Diese Elektrode ist so bemessen, daß sie sich der Gestalt des Gefäßes gut anschließt; sie wird in ihrer Lage durch den Niet .4 gehalten, der vorzugsweise aus dein gleichen Stoff wie die Anode besteht. Ein inniges Anliegen der Elektrode 3 an das Gefäß i verhütet zerstörende Wirkungen, die durch elektrolytische Vorgänge an den Berührungsstellen und auch am Umfange des Niets hervorgerufen werden. Mit 5 ist die kolloidale Masse .bezeichnet, die aus dem gleichen Stoff wie die Anode besteht und die nach wohlbekannten Verfahren hergestellt wird; sie füllt den Raum unterhalb der gestrichelten und punktierten Linien aus,. und unmittelbar über ihr liegt eine Schicht eines Flüssigkeit aufnehmenden Werkstoffes 6, beispielsweise Sand, Glaswolle o. dgl., die eine Scheibe 7 aus Asbestträgt. DiewaagerechtenLinien8sollen auf das Vorhandensein von Säure in konzentriertem Zustande hindeuten, die vollständig die Zwischenräume zwischen den Teilchen der Schicht 6 ausfüllt.
• Um ein durch Kapillarwirkung bedingtes Aufsteigen der Flüssigkeit zu vermeiden, ist ein Ring oder Hohlzylinder 9 aus Glas vorgesehen, der eine zweite Asbestscheibe io von der Asbestscheibe 7 trennt. In der Mitte der so entstehenden Vorrichtung befindet sich eine zweite, im folgenden als Kathode bezeichnete Elektrode 12" die beachtlich tief in die kolloidale Masse eintaucht und aus einem Stoff, beispielsweise einer Nickel-Silicium-Legierung, besteht, dessen Oberfläche nur in einer Richtung stromdurchlässig "gemacht werden kann: Die AufrechterhaItung der Lage wird durch den erwähnten Verschlußstopfen gewährleistet; innerhalb seiner Berührungsfläche mit dem Gefäß sind in ihn eindringende Kerbrillen. ii angeordnet. Diese stützen eine Deckplatte i3 aus Isolierstoff, beispielsweise aus Fiber, Hartgummi o. dgl., in deren Mitte ein napfförmiger Kontaktkörper 14 aus Metall gelegen ist. Dieser ist mit der Kathode 12 durch einen Draht 15 verbunden, der aus einem der Kathode ähnlichen Stoff besteht; dem Kontaktkörper kann man eine für die Einführung in normale Steckkontakte geeignete Form geben. Es ist natürlich selbstverständlich, daß auch anders gestaltete Teile für die Herstellung einer leitenden Verbindung mit äußeren Stromkreisen verwendet wenden können. Die in der beschriebenen Weise hergestellten Apparate zeichnen sich dadurch aus, daß sie Wechselstrom von vergleichsweise großen Höchstwerten gleichzurichten vermögen.
• Der erfindungsgemäße Gleichrichter wird folgendermaßen hergestellt: Zunächst wird die Anode mit dem Gefäß fest verbunden und auf sie die notwendige Menge der kolloidalen Masse gehäuft. Die Kathode i2 wird in irgendeiner Weise, beispielsweise in einem Ofen, bis zur Rotglut, d. h. bis auf etwa 500° C, erhitzt und in diesem Zustande fest in den mittleren Teil der kolloidalen Masse gepreßt, so daß die Teilchen in der Nachbarschaft der Kathode stark zusammengedrückt werden. Dies liefert das gewünschte Ergebnis, nämlich eine Verminderung des inneren Widerstandes des Gleichrichters und infolgedessen seiner Eigenverluste. Während des Aufrechterhaltens des Druckes auf die Kathode füllt man eine vergleichsweise geringe zusätzliche Menge der kolloidalen Masse ein und bringt auf sie alsdann Sand oder Glaswolle. Hierauf führt man die Säure ein, bis die sie aufnehmende Schicht gesättigt ist. Bei der Berührung mit der Säure ruft die glühheiße Kathode ein heftiges Spritzen hervor und es bildet sich eine dicke Oxydschicht, die der Kathode sehr zäh anhaftet und dem Gleichrichter die Möglichkeit einer langdauernden gleichmäßigen Wirkung verleiht sowie das Auftreten eines durch den Druck der kolloidalen Teilchen bedingten Kurzschlusses verläßlich vermeidet. Die durch den Glaskörper 9 getrennten Asbestscheiben 7 und io werden alsdann eingesetzt und liegen der Schicht aus Sand, Glaswolle o. dgl. auf. Hierauf wird der Verschlußstopfen aus Schwefel einsgegossen und zum Schluß die isolierende Deckplatte mit dem Kontaktnäpfchen angebracht.
• Es versteht sich, daß die Wirkung der Kathode oder der Anode je nach. Wunsch auch dem Gleichrichtergefäß übertragen werden kann, das in diesem Falle beispielsweise entweder aus Nickel-Silicium oder aus Silber besteht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kolloidaler Gleichrichter nach dem Hauptpatent 489 955 und seinen Zusatzpatenten 493 700, 493 70,1 und 493 702, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des der einen Elektrode zugeordneten kolloidalen Stoffes in bezug auf die zweite Elektrode unter erhöhtem Druck steht und daß diese zweite Elektrode einen vergleichsweise starken und nur in einer Richtung stromdurchlässigen Oxydbelag trägt, wobei die Eigenverluste klein werden, die einseitige Stromdurchlässigkeit verbessert, die Herstellung vereinfacht und ein langdauerndes gleichmäßiges Arbeiten des Gleichrichters gewährleistet wird.
2. 2. Ausführungsform des auf einfache Art hers.tellbaren Gleichrichters nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydbelegte Elektrode vorzugsweise Stabform hat, mit ihrem einen Ende in die kolloidale Masse reicht und eine mit hochkonzentrierter Säure benetzte Schicht aus kleinen, von der Säure unangreifbaren Teilchen durchsetzt.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines kolloidalen Gleichrichters nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem vergleichsweise leicht oxydierenden Stoff gefertigte, vorzugsweise stabförmig gestaltete tlektrodee im rotglühenden Zustande in die am Gefäßboden aufgehäufte kolloidale Masse eines vergleichsweise schwer oxydierenden Stoffes gepreßt, anschließend eine Schicht feinverteilter Benetzungskörper um die heiße Elektrode gelagert und daraufhin zur Einwirkung auf deren Oberfläche hochkonzentrierte Säure in die Benetzungsschicht eingeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einpressens der Elektrode aus leicht oxydierendem Stoff in die kolloidale Masse eine vergleichsweise geringe zusätzliche Menge dieser kolloidalen Masse eingeführt wird.
5. 5. Verfahren zur Erzielung eines vergleichsweise starken, ein langlauerndes gleichmäßiges Arbeiten,des Gleichrichters gewährleistenden Oxydüberzuges auf die beim Verfahren nach Anspruch 3 und 4 zu verwendende Elektrode aus leicht oxydierendem Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor dem Einbringen in den Gleichrichter durch einmaliges oder wiederholtes Eintauchen im stark erhitzten Zustand in hochkonzentrierte Säure vorbehandelt wird.