DE511585C - Elektrisches Ventil - Google Patents

Description

• Elektrisches Ventil Es sind elektrische Ventile bekannt, welche dem Stromdurchgang in einer Richtung einen erheblich größeren Widerstand entgegensetzen als in der anderen Richtung. Eine besondere Art dieser Ventile ist in der Weise aufgebaut, daß sich eine Ventilschicht zwischen zwei vorzugsweise plattenförmig ausgebildeten Elek-. troden befindet. Die Elektroden bestehen vorzugsweise aus Metall. Die Gleichrichterschicht kann beispielsweise aus Selen, Selenverbindungen, Kupferoxydul, Kupfersulfid usw. bestehen.
• Bei Ventilen dieser Art ist es vielfach von Vorteil., die Elektroden in sehr guten Kontakt mit der Gleichrichterschicht zu bringen, weil dadurch die Leistung des Ventils pro Flächeneinheit vergrößert wird. Aus diesem Grunde hat man bereits die Gleichrichterschicht auf der Oberfläche einer Elektrode aus dem Material dieser Elektrode durch chemische oder elektrochemische Einwirkung erzeugt. Auf diesem Wege kann z. B. eine Kupferoxydulschicht in guter Verbindung mit einer Kupferelektrode auf dieser erhalten werden. Solche bekannte Verfahren sind nur in beschränktem Maße anwendbar, weil ihre Ausführbarkeit in hohem Maße abhängig ist von der Beschaffenheit der Elektrode und dem Materiale der Gleichrichterschicht. Beispielsweise ist man bei dem genannten Beispiel an Kupfer als Elektrodenmaterial gebunden, wenn eine Kupferoxydulschicht als Gleichrichterschicht Verwendung findet.
• Der Gegenstand der Erfindung, durch welchen diese Nachteile vermieden werden, besteht darin, daß zwecks Herstellung eines guten Kontaktes zwischen Gleichrichterschicht und Elektrode das Elektrodenmaterial in geschmolzenem Zustande auf die Gleichrichterschicht aufgegossen und auf derselben zur Erstarrung gebracht wird. Diese Bauart bietet den großen Vorteil, daß sowohl in der Wahl des Elektrodenmaterials als auch in der Wahl der Gleichrichterschicht ein sehr großer Spielraum besteht, weil nur die Bedindung zu erfüllen ist, daß der Schmelzpunkt des Elektrodenmaterials so niedrig liegt, daß die Gleichrichterschicht beim Aufgießen des flüssigen Elektrodenmaterials nicht beschädigt wird. Dadurch, daß durch diese Erfindung ein großer Spielraum in der Wahl der Materialien gewonnen wird, können diese zweckentsprechend nach Maßgabe ihrer Wirksamkeit ausgewählt werden.
• Bei den bekannten Ausführungsformen der in Frage stehenden elektrischen Ventile mit Schichten aus Selen oder Tellur, bei welchen der gute Kontakt zwischen einer Elektrode und der Gleichrichterschicht dadurch hervorgerufen wird, daß die Elektrode mit verhältnismäßig großem mechanischen Druck an die Gleichrichterschicht angedrückt wird, bietet der Gegenstand der Erfindung einen besonders großen Vorteil. Bei der bekannten Art der Herstellung eines guten Kontaktes durch Anwendung eines großen Druckes wird nicht nur der gewünschte Erfolg erzielt, daß die Leistung des Ventils pro Flächeneinheit vergrößert wird, sondern es muß hierbei gleichzeitig der Nachteil mit in Kauf genommen werden, daß durch den großen Druck auch die Stromstärke in der Absperrichtung verhältnismäßig groß wird. Durch die Anwendung der Erfindung kann der Druck ganz oder zum Teil in Fortfall kommen, ohne daß die Leistung des Ventils pro Flächeneinheit vermindert wird. Gleichzeitig ist die Stromstärke in der Absperrichtung durch Wegfall des hohen Druckes sehr gering, so daß das Verhältnis der Stromstärke in den beiden Richtungen sehr günstig wird.
• Bei diesen Zwischenschichten aus Selen oder Tellur wird durch die Erfindung der weitere große Vorteil erzielt, daß diese Schichten bei dem Aufgießen einer Elektrode nicht beschädigt werden können. Bei diesen Schichten aus den metallisch auftretenden Elementen der Schwefelgruppe ist nämlich die Oberflächenbeschaffenheit der Schicht von größter Bedeutung für die Leistungsfähigkeit des Ventils. Schon geringe Beschädigungen der Oberfläche genügen, um die Leistungsfähigkeit erheblich herabzusetzen. Eine solche Beschädigung kann aber schon durch das bloße Andrücken einer Elektrode hervorgerufen werden.
• Auch gegenüber dem an sich bekannten Verfahren, eine Elektrode aufzuspritzen, werden bei den in Frage stehenden Schichten aus Selen oder Tellur große Vorteile erzielt. Diese Schichten sind nämlich porös, so daß gelegentlich große Poren in der Schicht auftreten. Beim Aufspritzen einer Metallelektrode auf eine solche Schicht kann leicht Metall unter dem erheblichen Druck, unter welchem es aufgeschleudert wird, in die feinen Poren der Schicht eindringen und zu Kurzschlüssen Veranlassung geben.
• Die gleiche Gefahr besteht, wenn eine Metallfolie in bekannter Weise durch eine elastische Auflage gegen eine solche Ventilschicht fest angedrückt wird, denn auch in diesem Falle kann es eintreten, daß die dünne Folie, wenn auch nicht sofort, so doch im Laufe der Zeit während der Benutzung des Gleichrichters allmählich in vorhandene Poren eingedrückt wird und zu Kurzschlüssen Veranlassung gibt. Bei aufgegossenen Elektroden tritt erfahrungsgemäß diese Gefahr nicht ein, weil das flüssige Metall mangels eines genügenden Druckes nicht in die mit Luft gefüllten Poren eindringt und weil das Metall sofort zu einem festen Körper erstarrt, so daß es auch später nicht mehr in die Poren hineingedrückt werden kann.
• Als Material für die aufgegossene Elektrode werden zweckmäßig Metalle oder Metallegierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet. Für solche Gleichrichterschichten, die nur sehr geringe Temperaturen ohne Schädigung aushalten, wie z. B. Selenschichten, können beispielsweise die bekanntlich sehr niedrig schmelzenden Legierungen aus Blei, Zinn, Wismut, Kadmium usw. Anwendung finden.
• Die Erfindung bietet bereits großen Vorteil, wenn sie nur auf eine von zwei Ventilelektroden angewendet wird: Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn die Ventilschicht mit einer Elektrode auf irgendeine andere bekannte Weise innig verbunden worden ist und auf ihrer zweiten Seite an Stelle einer Druckverbindung nach Maßgabe dieser Erfindung mit der zweiten Elektrode verbunden wird.
• Eine besonders zw eckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird jedoch dadurch erreicht, daß man die aufgegossene Elektrode so aufgießt, daß sie zugleich zwei Schichten aus Selen oder Tellur miteinander verbindet. Das Material der gegossenen Elektrode wird in diesem Falle zwischen zwei solche Schichten gegossen, wo es erstarrt und beide Platten miteinander verbindet. Man erreicht auf diese Weise eine Ersparnis an Elektrodenmaterial und gleichzeitig ein handliches, fest gefügtes Gleichrichterelement,welches leicht in beliebige Apparate eingebaut werden kann und bei welchem die Gleichrichterschicht gegen Berührung und Beschädigung geschützt liegt und auch etwaigen nachteiligen Wirkungen derAtmosphäre entzogen ist.
• Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt. - Mit x sind zwei metallische Elektrodenplatten bezeichnet, welche die beiden Gleichrichterschichten q. tragen. Auf der Elektrodenplattez liegen noch die beiden Metallplatten 2, welche dazu dienen, die WärmeableitungausdemVentilzuverbessern. Zwischen die beiden Gleichrichterschichten q. ist die Metallschicht 3 eingegossen. In derselben eingebettet liegt der Metalldraht 5, welcher zur Stromüberleitung dient und den einen Pol des Ventils bildet. Der andere Pol des Ventils liegt an den Metallplatten r bzw. 2; das ganze Ventil wird zweckmäßig durch eine unter Druck stehende Feder 6 zusammengehalten, damit auch bei Erschütterungen und Temperaturänderungen eine Lockerung der einzelnen Teile des Ventils nicht eintreten kann. Die Feder 6 steht unter dem Druck einer Schraube 8, welche in dem Bügel ? gelagert ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrisches Ventil mit zwischen vorzugsweise plattenförmig ausgebildeten Elektroden angeordneter Schicht aus Selen oder Tellur, dadurch gekennzeichnet, daß -min- Bestens eine der feste Körper bildenden Elektroden auf die Schicht aufgegossen ist.
2. 2. Elektrisches Ventil nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgegossene Elektrode aus einer niedrigschmelzenden Metallegierung (z. B. aus einer Legierung aus Blei, Wismut, Zinn, Kadmium) besteht.
3. 3. Elektrisches Ventil nach Anspruch x oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgegossene Elektrode zwei Schichten aus Selen oder Tellur miteinander verbindet.