DE500453C - Rectifier cell - Google Patents
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Description
Gleichrichterzelle Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausgestaltun#g eines Gleichrichters für elektrische Strömt nach Patent 498 677, bei der eine Gleichrichterzelle aus einer Aluminiumelektrode und einer Elektrode aus reinem anderen Metall, z. B. Kupfer, besteht sov#ie aus einer Faste, die eine Metallschwefelverbindung in Pulverform enthält und die mit einer im Betrieb Schwefel abgebenden Flüssigkeit gemischt ist.Rectifier cell The invention relates to a further embodiment of a rectifier for electrical currents according to patent 498,677, in which a rectifier cell consists of an aluminum electrode and an electrode made of pure other metal, e.g. B. copper, thus consists of a paste that contains a metal-sulfur compound in powder form and which is mixed with a liquid that emits sulfur during operation.
Die Verbesserung besteht darin, daß keine Metallsulfidpaste verwendet wird, sondern bei Verwendung von Elektroden aus reinem Metall die Verbindungszone der Elektroden in einer schwefelabgebenden Flüssigkeit ruht. Es bildet sich dadurch eine dünne Kupfersulfidschicht, die erlaubt, die Gleichrichterwirkung sehr schnell zu erreichen, obwohl sie nur geringen Widerstand bietet.The improvement is that no metal sulfide paste is used becomes, but when using electrodes made of pure metal, the connection zone the electrodes rests in a sulfur-releasing liquid. It is formed by it a thin layer of copper sulphide, which allows the rectifying effect very quickly even though it offers little resistance.
Die Erfindung kann auf verschiedene Art und. Weise praktisch verwirklicht werden, und zwar unter Beibehaltung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens.The invention can be implemented in various ways. Way practically realized while maintaining the basic idea of the invention.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß a ausgebildete Gleichrichterzelle, Abb. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform, die besonders einfach ist.Various exemplary embodiments are shown schematically in the drawings shown, namely Fig. i shows a section through a designed according to the invention a Rectifier cell, Fig. 2 a section through another embodiment, the is particularly easy.
In den Abb. 3 und 4 sind in weiteren Schnitten wiederum andere Ausbildungen der Zelle gezeigt.In Figs. 3 and 4 again other designs of the cell are shown in further sections.
Bei der Anordnung nach Abb. i bleibt die Zelle auf eine sehr lange Zeit wirksam, und zwar infolge der Verwendung eines eine schwefelhaltige Flüssigkeit aufnehmenden Vorrafsbehälters. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die Flüssigkeit nur durch Kapillarwirkung entnommen wird, so daß das Kupfersulfid an der Stelle verbleibt, an der es sich bildet, wodurch ein Verschleiß an Kupfer vermieden wird.In the arrangement according to Fig. I, the cell remains for a very long time Time effective due to the use of a sulfur-containing liquid receiving Vorrafsbehälters. The device is made so that the liquid is only removed by capillary action, leaving the copper sulfide in place remains where it forms, thereby avoiding wear on copper.
In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i bezeichnet i eine Glasröhre, die einen kugeligen Mittelteil aufweist. In dem Behälter i sind je _ein Aluminiumrundkörper 2 und ein Kupferrundkörper 3 eingesetzt.In the exemplary embodiment according to FIG. I, i denotes a glass tube which has a spherical central part. I in the container depending _A round aluminum body 2 and a round copper body 3 are inserted.
Der zylin-drische Körper:2 ist axial durchbohrt, und zwar ragt die Bohrung 5 in den mit Ammoniumsulfidlösung gefüllten kugeligen, Mittelteil der Röhre i hinein. Die Bohrung ist mit einem Docht, beispielsweise aus Baumwolk, aueef Mit. D.iie Kontaktstelle zwischen den Teilen :2 und 3 wird dadurch dauernd feucht gehalten und mit schwefelhaltiger g Flf issigkeit gespeist.The cylindrical body: 2 is axially pierced, namely the bore 5 protrudes into the spherical, central part of the tube i, which is filled with ammonium sulfide solution. The hole is with a wick, for example made of cotton, aueef with. The contact point between the parts: 2 and 3 is kept permanently moist and fed with a sulphurous liquid.
Infolge des Stromdurchganges während der Formierung bildet sich ein I"'-tipferglanzniederschlag4, der nach einer gewissen Zeit mechanisch das Kupfer an das Aluminium anheftet. Der Aluminiumrundkörper und die Glasröhre sind bei io, beispielsweise unter Beigabe einer Schicht von Wachs, dicht in die mit einer schraubenartigen Fassung i i versehene Stromzraführung eingesetzt. Letztere ist mit dem zentralen Kontakt 12 versehen, der seinerseits wieder leitend mit dem Aluminium 2 durch einen Kontaktreifen 15 verbunden ist, während die Gewindefassung an den Kupferteil 3 durch die Leitung 13 angeschlossen ist. Die Dichtheit der Zelle wird dadurch bewirkt, daß vor dem Einfüllen der Ami-noniurnsi-ilfidlösung, das durch die öffnung8 erfolgt, eine Paraffinfüllung 7 eingegossen wird. Nach Ein-bringen der Ammoniumsulfidlösung wird die zuletzt genannte Flüssigkeit in ihrem oberen Teile von einer ebenfalls bei 8 einzubringenden Vaselineschicht überdeckt, so daß nach Verschließen der Öffnung 8 (Zulöten mit der Lötlampe) die Flüssigkeit zwischen oberen und unteren Scliicht festgelegt ist. Nach der Formierung wird auch der Hohlratim 9 mit Paraffin zugegossen.As a result of the passage of current during the formation, an I "'- tip-gloss deposit4 forms, which mechanically adheres the copper to the aluminum after a certain time The latter is provided with the central contact 12, which in turn is conductively connected to the aluminum 2 by a contact tire 15 , while the threaded socket is connected to the copper part 3 through the line 13. The tightness of the cell becomes this causes a paraffin filling 7 to be poured in before the aminonium sulphide solution is poured in, which takes place through the opening 8. After the ammonium sulfide solution has been introduced, the upper part of the last-mentioned liquid is covered by a layer of vaseline which is also to be introduced at 8, so that after closing the opening 8 (soldering m with the blowtorch) the liquid is fixed between the upper and lower layers. After the formation, the hollow space 9 is also poured in with paraffin.
Eine Schutzhaube 14 aus Aluminium,."die auf den mit Gewinde versehenen Unterteil gesetzt wird, schließt die Zelle nach außen ab.A protective hood 14 made of aluminum,. "Which is provided on the threaded If the lower part is set, the cell closes off from the outside.
Es sei hervorgehoben, daß man das Aluminium auch beispielsweilse durch Tantal oder andere analoge Metalle ersetzen könnte, die mit den Metalloiden Schwefel, Selen oder Tellur eine Verbindung von isolierender Wirkung eingehen oder eine -isolierende- Schicht bilden. Ferner könnten statt Schwefelwasserstoff- Selen- oder-. Tellurwasserstoffverbindungen Anwendung finden. Das Kupfer könnte ebenfalls durch ein-beliebiges anderes Metall ersetzt wer.den# das mit den Metalloiden eine elektriseh- leitende Verbindung bildet.It should be emphasized that the aluminum can also be used, for example Could replace tantalum or other analogous metals with the metalloids sulfur, Selenium or tellurium form a compound with an insulating effect or an -isolating- Form layer. Furthermore, instead of hydrogen sulfide, selenium or. Tellurium hydrogen compounds Find application. The copper could also be any other metal replaced wer.den # that forms an electrically conductive connection with the metalloids.
Außerdem läßt sich 'auch die Schwefelverbinduno, durch eine Sauerstoffverbindung ersetzen und eine» Zelle aus -oxydiertem Altiminium bilden, bei der der Scbwefelwasserstoff durch ein oxydierendes Mittel oder durch die Sodaphosphate oder Borate ;ersetzt ist.In addition, 'can also be the Schwefelverbinduno, replace an oxygen compound and form a "cell -oxydiertem Altiminium where the Scbwefelwasserstoff by an oxidizing agent or by the Sodaphosphate or borates; is replaced.
Es ist fernerhin möglich, mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen Relais mit mehreren Elektroden zu erhalten, deren Wirksamkeit entweder auf der Verwendung eines in der Nähe der Kathode angeordneten Gitters basiert oder auf der Unterschiedlichkeit des transversalen Leitungsvermögens der Kupfer-#glanzschicht bei Veränderun- der auf die Zelle einwirkenden Spannung.It is also possible with the devices according to the invention Relays with multiple electrodes to get their effectiveness on either use a grid arranged in the vicinity of the cathode or on the difference of the transversal conductivity of the # glossy copper layer in the event of changes voltage acting on the cell.
Die Abb. 2, zeigt einen waagerechten Schnitt durch eine andere vereinfachte Ausführungsform. Die Zelle besteht hier aus einem unteren Teil ii, der in Form einer Gewindefassung aus Aluminium ausgebildet ist und zweckmäßig aus einem zylindrischen Hohlkörper besteht, der am Boden vermittels eines eingeschraubten Stopfens 16 aus isolierendem Material geschlossen ist. Durch den Stopfen 16 ist ein Rundkörper 2, aus Aluminium hindurchgeführt, dessen Grundfläche den zentralen Kontakt bildet. Eine Isolierschicht 7 aus beispielsweise einer Kautschuklösung wird in die untere Höhlung des Teiles ii eingebracht und dichtet die Zelle nach außen ab.Fig. 2 shows a horizontal section through another simplified embodiment. The cell here consists of a lower part ii, which is designed in the form of a threaded mount made of aluminum and expediently consists of a cylindrical hollow body which is closed at the bottom by means of a screwed-in plug 16 made of insulating material. A round body 2 made of aluminum is passed through the stopper 16, the base area of which forms the central contact. An insulating layer 7 made of, for example, a rubber solution is introduced into the lower cavity of part ii and seals the cell from the outside.
In den Oberteil der Fassung ii ist ein Gewinde eingeschnitten, auf welches eine ebenfalls aus Aluminium bestehende Haube 14 aufgeschraubt wird. In dieser Haube ist nachgiebig der kupferne Rundkörper 3 untergebracht.A thread is cut into the upper part of the socket ii, onto which a hood 14, which is also made of aluminum, is screwed. The round copper body 3 is accommodated in a resilient manner in this hood.
Der innere Hohlratim der Fassung ii enthält in seinem oberen Teil die Ammoniumsulfidlösung 6, wobei der Flüssigkeitsspiegel etwas über dem oberen Teil des Aluminiumkörpers 2 liegt. Der Hohlraum wird durch eine Dichtungsscheibe 17, vorzugsweise aus vulkanisiertem Kautschuk, abgedichtet. Die Scheibe 17 ist zentrisch zwischen dem Kupferkörpier 3 und #dessen Verlängerung, dem 1\1'umini=körper 18, eingeklemmt, ih:we: äußeren Lappen liegen zwischen den konisch verlatifenden Abschlußflächen der Altiminitimteile i i und 4.The inner hollow portion in the holder ii contains the ammonium sulfide solution 6 in its upper part, the liquid level being slightly above the upper part of the aluminum body 2. The cavity is sealed by a sealing washer 17, preferably made of vulcanized rubber. The disc 1 is centrally 7 between the 3 and Kupferkörpier #dessen extension, to which 1 \ 1'umini body 1 = 8, clamped ih: we: outer lobes lie between the conical end surfaces of the verlatifenden Altiminitimteile ii and 4. FIG.
Um den, oben in der Haube 14 geführten Riindkörper,-i8- liegt eine Stahlfeder ig, die sich einerseits auf der Scheibe 17 und andererseits gegen die Auskehlung der Haube 14 abstützt. - Die Feder preßt - denRundkörper 3 auf den Zylindet:2. Die Teile sind also derart nachgiebig,eingebaut, daß ein gleichbleibender Abstandz iwißchen den beiden Kontaktseiten aufrechterhalten wird. - Im oberee Ende des Aluminiumkörpers 18 ist ein Gewinde.2o vorgesehen, in -welches ein Ring oder ein Haken eingeschraubt werden kann, zum Zwecke, den. Kupf erkörper 3 während der Fortnierung der Zelle an- bzw. abheben, zu können.- Infolge des Stromdurchganges bei der Formierung bildet sich zwischen Aden Teilen 2 g und 1 eine Kupferstilfidschicht 4, die nach einer bestimmt en Zeit mechanisch das Kupfer an das Aluminium anlief tet,. Die - einzelnen. Teile der Zelle bestehen- aus - Aluminium, -das von dem Schwefelwasserstoff nicht angegriffen wird. Das untere-Gewinde- des Teilesii ist, wie üblich, ein Rechtsgewinde, während das zur Verbindung der beiden Teile ii und 14 vorgesehene Gewinde als Linksgewinde ausgeführt wird, zum Zwecke, ein urlrichtiges Zusammen- oder Auseinanderschrauben der einzelnen Teile zu vermeiden.A steel spring ig, which is supported on the one hand on the disk 17 and on the other hand against the groove of the hood 14, lies around the ring body -i8- guided at the top in the hood 14. - The spring presses - the round body 3 on the cylinder: 2. The parts are so resilient, built in, that a constant distance between the two contact sides is maintained. - In the upper end of the aluminum body 18 a thread.2o is provided, in which a ring or a hook can be screwed for the purpose of. Copper body 3 to be able to lift or lift off during the advancement of the cell. As a result of the passage of current during the formation, a copper stilfide layer 4 forms between Aden parts 2 g and 1 , which mechanically ran the copper on the aluminum after a certain time tet ,. The - individual. Parts of the cell consist of - aluminum, - which is not attacked by the hydrogen sulfide. The lower thread of the part ii is, as usual, a right-hand thread, while the thread provided for connecting the two parts ii and 14 is designed as a left-hand thread, for the purpose of preventing the individual parts from screwing together or apart from one another.
Die Abb, 3 und 4 zeigen eine sehr einfache und wirtschaftliche Ausführungsform der Zelle. Diese besteht hier zunächst aus einem unteren Teil ii, der als elektrischer Anschluß aus einer verhältnismäßig dünnen Aluminiumwandung gebildet wird.Figures 3 and 4 show a very simple and economical embodiment of the cell. This consists initially of a lower part ii, which is formed as an electrical connection from a relatively thin aluminum wall.
In die Schraubenfassung ii ist unten ein Isolierstück 16 eingesetzt, in dessen Mittelteil wiederum eine Aluminiumscheibe 21 eingelegt ist. Die Scheibe 21 ist durchbohrt, und durch die Bohrung greift eine Kopfschratibe 22, die den Aluminiumrundkörper 2 mit der Scheibe 21 verbindet, einerseits, um den zentralen Kontal,-t herzu-stellen, und andererseits, um die einzelnen Teile der Zelle zusammenzuhalten und an der Fassung el i i zu befestigen.In the screw socket ii an insulating piece 16 is inserted below, an aluminum disc 21 is in turn inserted in the middle part. The disc 21 is drilled through, and a head disk 22 engages through the drilled hole, which forms the round aluminum body 2 connects to the disk 21, on the one hand, in order to produce the central contour, -t, and on the other hand, to hold the individual parts of the cell together and to the socket el i i to attach.
Das Innere der Zelle wird durch einen Isolierteil gebildet, dessen Unterteil aus einem zylindrischen Hohlkörper 23 besteht, der mit dem ebenfalls zylindrisch gehaltenen oberen Teil 24 durch einen I-lohlk&rper:25 verbunden ist, derart, daß sich gleichsam eine innere Kammer bildet.The interior of the cell is formed by an insulating part, the lower part of which consists of a cylindrical hollow body 23 , which is connected to the upper part 24, which is also held cylindrically, by an I-hollow body 25 such that an inner chamber is formed, as it were.
Der Aluminiumrundkörper 2 ist an den ,\rmen 25 befestigt und geht durch den Hohlkörper 23 hindurch. Er ragt mit seinem Ende unten aus dem Zylinder 23 heraus. Um die Zelle nach unten 'hin abzudichtün, ist auf den Teil 23 eine Isolierschicht 7 aus beliebigem Stoff aufgelegt.The aluminum body 2 is attached to the arms 25 and passes through the hollow body 23 . Its end protrudes from the cylinder 23 at the bottom. In order to seal the cell downwards, an insulating layer 7 made of any material is placed on the part 23.
Die obere Isolierschicht24 läuft in einen konischen Ringkörper aus, der eine Bohrung aufweist zum Durchtritt eines Rundkörpers. Letzterer besteht in seinem oberen Teil aus einem Altiminiumstab ig und im unteren Teil ans einem Kupferrundkörper3-Um die Isolierschicht:23 und 24 greift ein aus Glimmer bestehender Hohlkörper 25a, der die die Ammoniumsulfidlösung enthaltende Kammer 6 abschließt. Die absolute Dichtheit dieser Kammer wird durch einen Kautschukschlauch 17 bewirkt, der an seinem unteren Teile bei 26 durch herumgelegte Schnüre gegen den Rundkörper 2- gepreßt und unterhalb des Teiles 23 der Kammer gleichsam abgebunden wird. Der Gummischlauch 17 umgibt auch den Glimmerzylinder 25a sowie den konigchen Ringkörper:24a und läuft dann in einem oberen, etwas schmaleren Teil 17a aus. Ein Leiter 27, der an seinem einen Ende mit der Fassung i i verlötet ist, ist am anderen Ende mit dem oberen Teil des Rundkörpers ig verbunden.The upper insulating layer 24 ends in a conical ring body which has a hole for a round body to pass through. The latter consists in its upper part of an Altiminiumstab ig and in the lower part of a copper round body3 around the insulating layer: 23 and 24 a hollow body 25a made of mica engages, which closes the chamber 6 containing the ammonium sulfide solution. The absolute tightness of this chamber is brought about by a rubber hose 17, which is pressed against the round body 2- at its lower part at 26 by means of cords laid around it and is, as it were, tied underneath part 23 of the chamber. The rubber hose 17 also surrounds the mica cylinder 25a and the conical ring body: 24a and then ends in an upper, somewhat narrower part 17a. A conductor 27, which is soldered at one end to the socket ii, is connected at the other end to the upper part of the round body ig.
Das obere Ende des Aluminiumkörpers 18 weist eine mit Gewinde versehene Bohrung auf, in welcher ein Ring oder ein Haken befestigt werden kann, zum Zwecke, den Kupferkörper 3 während der Formierung der Zelle abzuheben. Durch den Stromdurchgang während der F.ormierung bildet sich zwischen 2 und 3 eine Kupfersulfidschicht4, die das Kupfer mit dem Aluminium mechanisch verbindet. Der Gummischlauch 17 preßt durch den von ihm ausgeübten Druck auf den konischen Ringkörper 24a die beiden Teile während der Formierung aufeinander. Er ermöglicht außerdem aber, die beiden Elektroden voneinander zu trennen, beispielsweise wenn während der Formierung Kurzschluß entsteht.The upper end of the aluminum body 18 has a threaded hole in which a ring or hook can be attached for the purpose of lifting the copper body 3 during the formation of the cell. The passage of current during normalization creates a copper sulphide layer4 between 2 and 3 , which mechanically connects the copper with the aluminum. The rubber hose 17 presses the two parts onto one another during the formation due to the pressure exerted by it on the conical ring body 24a. However, it also enables the two electrodes to be separated from one another, for example if a short circuit occurs during formation.
Claims (2)
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