DE566465C - Elektrisches Ventil - Google Patents
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Description
Es sind elektrische Ventile bekannt, deren positive Platten aus Elementen oder aus Verbindungen
der leichteren Metalle der zweiten oder dritten Reihe des periodischen Systems gebildet sind. In erster Linie sind hierzu
Calcium, Magnesium, Zink, Bor, Aluminium und Aluminiumamalgame verwendet worden.
Diese bekannten Ventile haben den Nachteil, daß sie im Betrieb nicht gleichmäßig ar-
to beiten, oder daß sich bei ihnen nur schwer ein großer Unterschied zwischen der Stromdurchlässigkeit
nach der einen und der Stromundurchlässigkeit nach der anderen Seite hin erzielen läßt. Außerdem stößt es auf große
Schwierigkeiten, zwischen den einzelnen Platten einen genügenden elektrischen Kontakt
herzustellen.
Ferner sind elektrische Ventile bekannt, die aus Silber und darauf gebildeten Silberverbindungen
bestehen, oder aus einer Kupferplatte, einer darauf gebildeten, an ihrer Oberfläche
wieder zu Kupfer reduzierten Oxydschicht und einer darauf angeordneten weiteren Metallelektrode. Bei solchen Gleichrichtern
bestand die Schwierigkeit ebenfalls darin, Ventile herzustellen, die im Gebrauch gleichmäßig
arbeiten und bei denen das Verhältnis der Stromdurchlässigkeit in der einen Richtung
und der Undurchlässigkeit in der anderen Richtung sehr groß ist. Diese Schwierigkeiten
sind auf verschiedene Ursachen zurückzuführen : Ungeeignete Zusammensetzung
der als Ventil wirkenden Schicht, ungenügender Kontakt zwischen den einzelnen Bestandteilen
und andere Gründe, die nie geklärt sind und die ständig ein \rersagen vieler
solcher Ventile im Gebrauch verursachten.
Durch umfangreiche Versuche verschiedener Art wurde gefunden, daß ein Hauptmangel
bei solchen Ventilen darin liegt, daß ein Kupferstück verwendet wird, das nicht geeignet ist, mit dem Kupferoxyd oder einer
gleichwertigen Halbleiterschicht zusammen zu arbeiten und so die Ventilwirkung hervorzubringen
und den freien Stromfluß in nur einer Richtung zu gestatten. Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stoff
darzustellen, bestehend aus einer Kupferlegierung, der schnell handelsfertig zu elektrischen
Ventilen verarbeitet werden kann. Dieser Stoff verbürgt das gewünschte große Verhältnis zwischen dem freien Stromfluß in der
einen und der Hemmung des Stromes in der anderen Richtung und ein gleichmäßiges Arbeiten,
das diese Ventile für die Praxis vollkommen verwendungsfähig macht.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Ventil, durch das die oben angeführten Nachteile
vermieden werden. Bei diesem Ventil besteht gemäß der Erfindung die Gleich-
richterplatte aus einer Legierung von etwa iooo Teilen Kupfer und etwa 0,7 bis 0,9 Teilen
Silber, die mit einer Oxydschicht der gleichen Legierung und mit einem durch oberflächliche
Reduktion dieser Oxydschicht gebildeten Häutchen der Legierung versehen ist und eine Schutzschicht aus schwer
oxydierbarem Metall, z. B. Zinn, trägt.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Fig. ι ist ein teilweise im Schnitt gezeichneter
Grundriß eines elektrischen Ventils.
Fig. 2 und 3 zeigen einzelne Platten des elektrischen Ventils im Aufriß.
Fig. 4 zeigt einen Isolierring und Fig. 5 ein Verbindungsstück im Grundriß.
Das elektrische \rentil besteht aus Gleichrichterplatten
ι und Metallplatten 2. Den ao Gleichrichterplatten ι kann Wechselstrom zugeführt
werden. Dann fließt der Strom beispielsweise von einem Transformator T durch
einen Leiter JP zu dem Ventil und durch einen Leiter IM von diesem zurück. Der
Transformator T wird durch einen Wechselstromgenerator / mit Strom versorgt.
Für das elektrische Ventil werden Platten aus einer Legierung von Kupfer und Silber
verwendet, die dem Strom den ungehinderten Durchgang gestatten. Auf diesen Platten ist
eine Schicht aus Kupfer- und Silberoxyd aufgebracht, die im Zusammenwirken mit dem
Grundmetall dem Strom in der einen Richtung den größten Widerstand entgegensetzt. Bei
einer Platte von etwa 25,8 cm2 wirksamer Fläche, durch die in der Durchlaßrichtung
2600 Milliampere hindurchgehen, beträgt nach L^mkehrung der Polarität der Verluststrom in
der Sperrichtung nur 1Z2 Milliampere. Dieses
Ergebnis wird mit einer Gleichrichterplatte 1 erreicht, bei der der Grundkörper 6 aus einer
Legierung von etwa 700 bis 850 g Silber auf 1000 kg Kupfer besteht.
Die aus Kupfer- und Silberoxyd bestehende Halbleiterschicht 7 dieser Platten 1 ist dadurch
hergestellt, daß diese Platten 1 in einer stark oxydierenden, etwa ozonhaltigen Atmosphäre
erhitzt und dann in der freien Luft bis auf Kirschrotglut abgekühlt sind, um dann
schnell in ein Bad von Wasser und Alkohol oder Wasser und Glycerin getaucht zu werden.
Auf dem Bad schwimmt eine ölschicht, z. B. Terpentin, oder eine andere Flüssigkeit
phenoliger oder cresoliger Zusammensetzung. Durch die Anwendung von Ozon bildet sich
ein ausgezeichnetes Kupfer- und Silberoxyd, daß sich durch gleichmäßiges Korn und blutrote
Farbe auszeichnet. Die reduzierende Wirkung des Abschreckens wird dazu benutzt, die Oberfläche der Kupfer- und Silberoxvdschicht
in den metallischen Zustand zurückzuführen und dadurch ein metallisches Häutchen 8 zu bilden, das einen guten elektrischen
Kontakt zwischen den Platten gewährleistet. Derartige Platten können beim Zusammensetzen gebogen werden, ohne daß
die Halbleiterschicht dabei zerstört wird.
Die Gleichrichterplatten 1 sind mit einer metallischen Schutzschicht 9 aus Zinn galvanisch
überzogen, die einen guten mechanisehen und elektrischen Kontakt zwischen den
zusammenliegenden Flächen der Platten gewährleistet. Durch diese Schutzschicht 9 wird
auch jede Beschädigung der Halbleiterschicht 7 vermieden, weil diese dadurch verstärkt
ist.
Die auf den Gleichrichterplatten 1 aufliegenden Metallplatten 2 können aus Zinn oder
Messing hergestellt sein.
Um einen vollkommenen Kontakt über die anliegende Fläche zu erzielen, sind Teile der
Platten 2 erhaben ausgeführt. Diese erhabenen Teile bilden ein in der Zeichnung mit χ
bezeichnetes Malteserkreuz. Die herausgetriebenen Teile sind getrennt voneinander und
können teilweise getrennt vom Körper sein, wie bei 10 angedeutet, um den freien Zutritt
eines Isolieröles, in welches der ganze Apparat getaucht ist, zu gestatten.
Zum Zusammenhalten können die Platten 1 und 2 mit Ohren oder Laschen 11 versehen
sein, in denen sich Schlitze 12 befinden, die ein schnelles Aufreihen der Platten auf den
isolierten Bolzen 13 gestatten. Hierauf werden sie durch die Muttern 14 fest zusammengepreßt.
Die Plattenkörper sind etwas voneinander getrennt, um die Ventilation zu ermöglichen.
Außerdem können sie mit einer zentral gelegenen Bohrung 15 versehen sein, durch die
auch der Luftstrom streichen kann und durch die für verschiedene Fälle ein Isolieirohr 16
hindurchgeführt sein kann, das einen Kreislauf von Wasser oder Luft ermöglicht. Das
ganze Ventil kann außerdem in öl oder in ine andere nichtleitende Kühlflüssigkeit getaucht
sein. Wenn kein besonderes Kühlmittel verwendet werden soll, dann kann an Stelle
der zentralen Bohrung 15 eine Kontaktfläche, ähnlich den Flächen x, angebracht sein.
Der Aufbau des Ventils ist derart, daß die einzelnen Platten leicht zugänglich sind, so
daß nach dem Lösen der Schrauben 14 jede der Platten 1 und 2 zur Untersuchung, Ausbesserung
oder zum Ersatz leicht entfernt werden kann.
Fig. ι stellt ein einfaches Beispiel der Erfindung
dar. In ihm sind vier vollständige elektrische Ventile enthalten: P1, P2, P3, P4.
Jedes Ventil enthält eine Gleichrichterplatte 1 und zwei Metallplatten 2. Die Metallplatten
berühren mit ihren Kontaktflächen X die
gegenüberliegenden Seiten der Gleichrichterplatten ι jedes Ventils. Jede Gleichrichterplatte
ι ist auf beiden Seiten mit einer Halbleiterschicht 7, einem Metallhäutchen 8 und
einer Schutzschicht 9 versehen. .
Das Ventil ist zum Gleichrichten eines vollwelligen Wechselstromes geeignet. Die Gleichrichterplatten
können beliebig aneinandergereiht werden.
>o In Fig. ι kommt von links nach rech'ts zunächst
das Ventil P4 mit seiner Gleichrichterplatte ι, die an den Laschen 11 von den Metallplatten
2 durch Ringe / isoliert ist. Die Metallplatten 2 sind durch Metallstreifen C
verbunden, die als Brücke über den Zwischenraum zwischen den Platten gelegt sind. Dann
kommt das Ventil P3. Mit der flachen Rückseite einer der Metallplatten 2 dieses Ventils
steht die flache Seite einer Metallplatte 2 von P4 in Berührung. Ein Metallstreifen S
wird zweckmäßigerweise zwischen diese in Kontakt befindlichen Rückseiten gelegt, um
eine sichere Verbindung herzustellen, mit der der Leiter /— verschweißt, verlötet oder verschraubt
werden kann. Außerdem kann der Metallstreifen 6* bei s mittels einer Polklemme
oder Klammer mit der negativen Leitung des Ladestromes verbunden werden.
Zwischen die Ventile P3 und P1 ist eine
Isolierplatte I1 gelegt. Ebenfalls liegen zwischen
den Metallplatten 2 und der Gleichrichterplatte ι des Ventils P1 an den Laschen
11 Isolierringe /. Die Metallplatten 2 sind, wie schon beschrieben, auf der anderen Seite
3S mittels eines Metallstreifens C verbunden.
Bei dem Ventil P2 sind die Metallplatten 2
in gleicher Weise verbunden, und die Platte 1 ist ebenfalls an den Laschen isoliert von ihnen.
Zwischen den Ventilen P1 und P2 Hegt ein
Isolierpapier I2. Die Gleichrichterplatten 1
dieser letzten beiden Ventile P1 und P2 suld
durch einen Metallstreifen C1 verbunden, der mit dem Leiter J-\- verschwelst, verlötet oder
mittels einer Schraube, Polklemme oder Klammer bei S1 verbunden ist und auf diese
Weise den positiven Pol des Ladestromes bildet.
Die Gleichrichterplatten 1 der Ventile P3
und P4 und die Metallplatten 2 der Ventile P1
und P2 sind mit den Metallstreifen J1, J3, J2, J4
versehen, von denen Leiter JP und JM zur Sekundärwicklung T1 des Transformators T
führen. Die Leiter J1 und J2 sind mit dem
einen Ende JM und die Leiter /3 und J4
mit dem anderen Ende JP der Transformatorwicklung T1 verbunden. Der Transformator
T kann beliebig viel, z. B. zwei Sekundärwicklungen T1 und T2 haben. Die
Wicklung T2 ist mit einem weiteren Gleichrichter PX verbunden.
An den Stellen 26 der Laschen 11, an denen die Verbindungsstreifen Z1, J3 und C1 angebracht
sind, sind die verschiedenen Schichten 7, 8 und 9 entfernt oder überhaupt fortgelassen,
damit der Strom hier unmittelbar übergehen kann.
Weitere Ventile können auf denselben isolierten Bolzen 13 zwischen den Endplatten 17
und den Isolierplatten I3 aufgebracht werden. Die Vorrichtung kann auch \Tergrößert werden,
indem man mehrere Platten auf einem zweiten Bolzenpaar 13 anordnet und beide
Blöcke durch genügend große Platten 17 (27) verbindet.
Beim Betrieb des Gleichrichters fließt der Strom vom Transformator T in der Richtung
der Pfeile α den Leiter JM entlang nach Ventil P1, geht von den Platten 2 nach der Platte 1
und dann über S1 und Leiter /+ zum Ladestrom.
Von dort fließt der Strom über / — und S zu den Platten 2 von Ventil P4 und
über /8 in Richtung des Pfeiles b durch JP
zum Transformator T zurück. Nach Umkehrung des Stromes fließt dieser vom Transformator
T in der Richtung des Pfeiles c über JP "s und J4 nach den Platten 2 von P2 und dann zu
Platte ι von P2 weiter über C1 und 7+ in den
Ladestromkreis und zurück über J—, Verbindung 5" zu den Platten 2 von P3, dann nach
Platte ι von P3 und über J1 in Richtung des
Pfeiles d längs JM zum Transformator zurück.
Claims (1)
- Patentanspruch:Elektrisches Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte als Gleichrichterplatte dient, die aus einer Legierung aus etwa 1000 Teilen Kupfer und etwa 0,7 bis 0,9 Teilen Silber besteht, die mit einer Oxydschicht der gleichen Legierung und mit einem durch oberflächliche Reduktion dieser Oxydschicht entstandenen Häutchen der Legierung versehen ist, und eine Schutzschicht aus schwer oxydierbarem Metall, z. B. Zinn, trägt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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| DEL76041D Expired DE566465C (de) | 1928-09-01 | 1929-08-28 | Elektrisches Ventil |
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| DE (1) | DE566465C (de) |
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|---|---|---|---|---|
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1929
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| US1741319A (en) | 1929-12-31 |
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