DE648602C

DE648602C - Verfahren zur Herstellung von Gleichrichterelementen fuer Kupferoxydulgleichrichter

Info

Publication number: DE648602C
Application number: DEW94137D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1933-09-19
Filing date: 1934-04-24
Publication date: 1937-08-04
Also published as: GB425946A; US1975356A

Description

Die Erfindung betrifft' ein Verfahren zur Herstellung der Gleichrichterelemente für Kupferoxydulgleichrichter. Gewöhnlich wird ein. solches Gleichrichterelement aus einer Kupferplatte in der Weise hergestellt, daß die Platte auf einer Seite durch Erhitzung in einer oxydierenden Atmosphäre mit einer • Kupferoxydulschicht versehen wird. Die gegenüberliegende Oberfläche der Platte wird während dieser Behandlung ganz oder teilweise vor Oxydation geschützt, so daß das; metallische Kupfer zur Herstellung der elektrischen Verbindung auf einer Seite freiliegt. Es ist vorteilhaft, hierbei verhiütnismäßig dünne Kupferplatten zu verwenden, und zwar hatten di^se bisher eine ebene Form. Dies hat indes den Nachteil, daß die dünnen Plättchen während der Oxydation, der Kühlung und weiteren Behandlung leicht Deformationen erleiden, wodurch die Oxydulschicht zerbrechen oder Sprünge erhalten kann, die das Gleichrichterelement in seiner Wirksamkeit beeinträchtigen.

Es ist bekannt, die ebenen Gleichrichterplatten mit Rippen oder Einbiegungen zu versehen, um das 'Gleichrichterelement zu versteifen und ein Verziehen während der Oxydation zu verhindern. Hierdurch .wird indes die Gefahr eines Abspringens des Oxyduls besonders an den Rippenkanten erhöht.

Gemäß der Erfindung werden Kupferplatten mit einer glatten und kontinuierlich in einer oder mehreren Richtungen derart konvex - gekrümmten Querschnittsform verwendet, daß bei der Oxydationsbehandlung die auf den konvexen Flächen gebildete Oxydulschicht ungleichförmig verteilt und dünner ist als die auf den gegenüberliegenden hohlen Flächen der Platte liegende Oxydulschicht. Hierdurch werden nicht nur Verziehungen oder Verbiegungen der Platten während und nach der Oxydation vermieden, sondern es wird zugleich die nachträgliche Entfernung der Oxydulschicht von der konvexen Oberfläche erleichtert.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht auf eitie Ausführungsform der Gleichrichtereinheit nach der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.

Fig. 3 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Gleichrichtereinheit nach der" Erfindung dar, und

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Art der Lagerung der Einheiten nach Fig. 1 und 2 während des Oxydationsverfahrens.

Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsform der ,Gleichrichtereinheit nach der Erfindung dar.

Fig. 7 ist ein Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6 und

Fig. S ein Querschnitt nach Linie VIII-VIIJ der Fig. 6.

Gleiche Bezugszeichen beziehen sich aftff entsprechende Teile in den verschiedene?^ Figuren. · ·

Bei der Ausführungsform nach Fig. ι und 2 besteht die Gleichrichtereinheit A aus einer ίο Kupferscheibe io, die entweder während oder nach dem Ausstanzen so gebogen- ist, daß sie eine konkav-konvexe Form annimmt und die alsdann oxydiert ist, so daß sich eine Schicht von Kupferoxydul 11 auf der konkaven Oberfläche der Scheibe bildet. Diese Einheit ist natürlich mit dem üblichen Loch 3 zur Aufnahme des Bolzens versehen, auf welchem eine Anzahl solcher Einheiten aufgereiht wird, um einen ganzen Gleichrichter zu bilden.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist die Stange, auf welcher die Kupferscheiben wie gewöhnlich während des Oxydationsverfahrens gelagert werden, mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Die Stange 2 ist mit einer Nut 4 versehen, die zwei von den Kupferscheiben aufnimmt, die in der Nut 4 so gelagert sind, daß ihre konvexen Oberflächen sich, berühren. Während des Oxydations-Verfahrens wird eine Kupferoxydulschicht von gleichförmiger Dicke auf der hohlen Oberfläche A jeder Scheibe gebildet, und auf dieser Kupferoxydulschicht liegt eine Lage von Kupferoxyd. Auch die konvexe Oberfläche jeder Scheibe erhält eine Schicht von Kupferoxydul, auf der eine Kupferoxydschicht liegt. Indes werden diese Schichten in der Nähe der Mitte jeder Scheibe verhältnismäßig dünn und nehmen nach dem äußeren Rande der Scheibe allmählich an Dicke zu.

Nach Vollendung des Oxydationsverfahrens wird jede Scheibe mit einem geeigneten Mittel, wie Salpetersäure, behandelt, um das Kupferoxyd von jeder Oberfläche zu entfer-♦5 nen und auch die verhältnismäßig dünne Schicht von Kupferoxydul, die nahe der Mitte jeder Scheibe auf ihrer konvexen Oberfläche vorhanden ist, zu beseitigen. Daraus folgt, daß metallisches Kupfer auf der konvexen Oberfläche jeder Scheibe in der Nähe ihrer Mitte freigelegt wird, und dieses freiliegende metallische Kupfer dient als Kon-. takt zwischen der Scheibe selbst und der üblichen Kontaktscheibe aus Blei, die zwischen der Scheibe und der Kupferoxydulfläche der nächstbenachbarten Scheibe bei einem vollständig zusammengesetzten Gleichrichter liegt. In Fig. 3 und 4 ist die dargestellte Scheilae wulstig anstatt einfach konkav-konvex ausgebildet. In Fig. 6, 7 und 8 hat die Scheibe die Form eines Teiles eines Zylindermantels.

j Die genaue Form der Scheibe ist nicht erheblich, vorausgesetzt, daß die Scheibe eine allmähliche Krümmung besitzt. ; ^ Durch die Krümmung der Scheiben ge-'.«räß der Erfindung wird ein verhältnismäßig !idfeker und gleichmäßiger Überzug von Kup- «jjeroxydul auf der hohlen Rückseite der Ein-"neit gebildet, und derartige Einheiten erleiden eine verhältnismäßig geringe Deformierung bei dem Glühen und den Prozeduren der Zusammenziehung während der Herstellung des Gleichrichters. Ferner ermöglicht der gleichmäßige Oxydulüberzug auf der Rückseite der Scheibe eine Zusammensetzung der Einheiten in Säulen oder Stapeln unter sehr geringer Gefahr eines Zerspringens der Oxydulschicht auf der konkaven, gleichrichtenden Seite der Einheit. Hieraus folgt ein verhältnismäßig geringer durchschnittlicher Leckstrom oder Rückstrom. Das gelegentliche Vorkommen von Einheiten mit hohen Leckströmen wird vermieden und im allgemeinen eine bezüglich des Rückstromes in hohem Maße gleichmäßige Fabrikation erzieft.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Gleichrichterelementen für Kupferoxydulgleichrichter aus einer verhältnismäßig dünnen Kupferplatte, auf deren einer Seite durch Erhitzung der Platte in einer oxydierenden Atmosphäre eine Kupferoxydulschicht gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupferplatte mit einer glatten und kontinuierlich in einer oder mehreren Richtungen derart konvex gekrümmten Querschnittsform verwendet wird, daß die nachfolgende Oxydation der konvexen Oberfläche ungeichförmig er- > folgt und eine TJeformation der Oxydulschicht während oder nach der Oxydation verhindert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferplatte eine nach allen Richtungen gekrümmte Querschnittsform hat (Fig. 1 und 2).
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Kupferplatte eine nur nach einer Richtung gekrümmte Querschnittsform hat (Fig. 6, 7 und 8).
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferplatte eine gewulstete Querschnittsform hat (Fig. 3 und 4). '
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kupferplatten mit ihren konvexen Oberflächen miteinander in Berührung gebracht und dem Einfluß einer oxydierenden Atmosphäre unterworfen werden, um auf den

konkaven Oberflächen eine gleichförmige Oxydschicht und auf den konvexen Oberflächen eine ungleichförmige Oxydschicht. zu erhalten. " -.-»..
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch, gekennzeichnet, daß nach der Oxydation*' das auf der Kupferoxydulschicht lagernde Kupferoxyd von beiden Oberflächen jedes Elementes entfernt und das Kupferoxydul auf dem Teil der konvexen Oberfläche, der mit der konvexen Oberfläche der andern Kupferplatte in Berührung war, durch ein chemisches Mittel, wie z. B. Salpetersäure, beseitigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen