Verfahren zur Herstellung von Platten für Kupferoxydulgleichrichter
Bisher hat man Platten für Kupferoxydulgleichrichter meist so hergestellt, daß die
Kupferscheiben zunächst bei einer Temperatur von höchstens 105o° C geglüht, dann
in einem nveiten Ofen von dieser Temperatur auf etwa 50o bis 60o° C abgekühlt und
hierauf abgeschreckt oder allmählich abgekühlt wurden. Bei diesem Herstellungsverfahren
hat sich -gezeigt, daß die Güte der Gleichrichterscheibien sehr stark vom Ausgangskupfer
abhängig ist. Man hat bisher nur wenige, hesondexs ausgewählte Kupfersorten fremdländischer
Herkunft verwenden können. Die Erfahrung zeigt, daß die Qualität der durch das bekannte
Verfahren erzielten Gleichrichterscheiben z. B. vom Sauerstoffgehalt des Ausgangskupfers
abhängig ist. Wenn der Sauerstoffgehalt zu niedrig oder zu hoch ist, so erhält man
Gleichrichterscheihen verhältnismäßig schlechter Qualität, d. h. mit zu hohem Rückstrom.
Das bedeutet in der Fabrikation Ausschuß. Die Abkühlzeit in dem zweiten Ofen hat
bisher etwa 3 bis 5 Minuten betragen. Der gesamte Glühprozeß verlief nach dem bekannten
Verfahren gemäß dem in der Figur dargestellten Diagramm. Hier sind als Ordinaten
die Temperatur und .als Abszissen die Zeit aufgetragen. In der Zeit von zo bis z1
befinden sich die Kupferscheiben in dem ersten Glühofen, ihre Temperatur steigt
hier .allmählich bis auf etwa 95o bis 1050' C an. Darauf werden de Scheiben
in den zweiten Ofen eingeführt, wo sie bis zum Zeitpunkt z2 auf etwa die halbe Temperatur
abgekühlt werden. Wie bereits erwähnt, betrug der Zeitraum von z1 bis z2 bisher
etwa 3 bis 5 Minuten. Danach wurden die Gleichrichterscheiben aus dem zweiten Ofenentnommen
und in irgendeinem geeigneten Mittel, beispielsweise Öl, Luft o. dgl., abgeschreckt.
Der Endpunl-,t der Abkühlkurve z2 scheint für die Fixierung der Gleichrichtereigenschaften
,eine ausschlaggebende Rolle zu spielen. Obwohl man mit dem bisher üblichen Verfahren
befriedigende Scheiben erzielen kann, hat es doch den außerordentlichen Nachteil,
an ganz bestimmte Kupfersorten gebunden zu sein, und führt selbst innerhalb der
geignetsten Kupfersorten zu großen Streuwerten des Rückstromes und verhältnismäßig
viel Ausschuß.Process for the manufacture of plates for copper oxide rectifiers So far, plates for copper oxide rectifiers have usually been manufactured in such a way that the copper disks are first annealed at a temperature of max or cooled down gradually. In this manufacturing process it has been shown that the quality of the rectifier disks is very much dependent on the starting copper. So far, only a few, hesondexs selected types of copper of foreign origin have been used. Experience shows that the quality of the rectifier disks achieved by the known method z. B. depends on the oxygen content of the starting copper. If the oxygen content is too low or too high, the rectifier rows are of relatively poor quality, ie with too high a reverse current. That means scrap in manufacturing. The cooling time in the second furnace has so far been about 3 to 5 minutes. The entire annealing process proceeded according to the known method according to the diagram shown in the figure. Here the temperature is plotted as the ordinates and the time as the abscissa. In the time from zo to z1 the copper disks are in the first annealing furnace; their temperature here gradually rises to around 95o to 1050 ° C. The wafers are then introduced into the second furnace, where they are cooled to about half the temperature by time z2. As already mentioned, the period from z1 to z2 was previously about 3 to 5 minutes. The rectifier disks were then removed from the second furnace and quenched in any suitable means such as oil, air or the like. The end point, t of the cooling curve z2 seems to play a decisive role in fixing the rectifier properties. Although one can achieve satisfactory disks with the previously usual method, it has the extraordinary disadvantage of being bound to very specific types of copper, and even within the most suitable types of copper leads to large scatter values of the return current and a relatively large amount of waste.
Zweck der -Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden
und auch beliebige Kupfersorten für die Herstellung von Gleichrichterplatten verwendbar
zu machen; insbesondere soll ein gleichwertiges Endprodukt erzielt werden, bei dem
vor allem das Verhältnis von Vor- zu Rückstrom möglichst einheitlich und besser
ist als bei dein bekannten Verfahren. Wie durch Versuche festgestellt worden ist,
kann dieses Ziel der Erfindung
gemäß in überraschend einfacher Weise
dadurch erreicht werden, daß die oxydierten Kupferplatten in dem zweiten Ofen mindestens
15, höchstens jedoch 6 Minuten verbleiben. Die Glühung im ersten Ofen kann genau
in derselben Weise wie bisher durchgeführt werden. Hier entspricht der Temperaturverlauf
beispielsweise also der in der Figur dargestellten Kurve zo bis z1. Im zweiten Ofen.
bleiben die Gleichrichterscheiben vom Zeitpunkt z1 bis z3. Man kann diesen Ofen
dabei z. B. derart betreiben, daß die Kupferplatten nach Erreichen der Beharrungstemperatur,
deren Höhe für einen bestimmten Ofen von der Heizwärmezufuhr -einerseits und von
den Wärmeverlusten andererseits abhängt, im Zeitpunkt z. noch längere Zeit im Ofen
verbleiben, wobei diese Beharrungstemperatur aufrechterhalten wird, bis im Zeitpunkt
z3 das Abschrecken erfolgt. Dabei kann die Zeitdauer, während welcher die Beharrung,stemperatur
aufrechterhalten wird, ,etwa mindestens einbis zweimal so lang sein als die Zeit,
die bis zum Erreichen der Beharrungstemperatur erforderlich ist. Abweichend von
dieser Betriebsweise kann man aber auch den Temperaturverlauf im zweiten Ofen so
einregeln, daß die vor dem Abschrecken gewünschte Endtemperatur im Zeitpunkt z3
erreicht wird, ohne daß diese Endtemperatur längere Zeit lang konstant gehalten
wurde.The purpose of the invention is to avoid the disadvantages mentioned
and any kind of copper can be used for the production of rectifier plates
close; in particular, an equivalent end product should be achieved in which
Above all, the ratio of forward and reverse flow is as uniform and better as possible
is than your known method. As has been established through experiments
can achieve this aim of the invention
according to in a surprisingly simple manner
can be achieved in that the oxidized copper plates in the second furnace at least
15, but no more than 6 minutes remain. The annealing in the first furnace can be accurate
can be carried out in the same way as before. The temperature curve corresponds here
for example the curve zo to z1 shown in the figure. In the second oven.
the rectifier disks remain from time z1 to z3. You can use this oven
while z. B. operate in such a way that the copper plates after reaching the steady-state temperature,
the amount of which for a particular furnace from the heating input on the one hand and from
the heat losses on the other hand depends, at the time z. in the oven for a long time
remain, this steady-state temperature being maintained until the point in time
z3 the quenching takes place. The period of time during which the persistence can be high temperature
is maintained, be at least once or twice as long as the time
which is required until the steady-state temperature is reached. Deviating from
This mode of operation can also be used to change the temperature profile in the second furnace
adjust that the desired final temperature before quenching at time z3
is achieved without this end temperature being kept constant for a long time
became.
Durch das neue Verfahren erhält man Kupferoxydulgleichrichterplatten,
bei denen das Verhältnis von Vor- zu Rückstrom wesentlich verbessert und gegenüber
den bei Massenfertigung bisher erreichbaren Werten bei Verwendung von Kupferplatten
beliebiger Herkunft etwa verdreifacht ist.The new process produces copper oxide rectifier plates,
in which the ratio of forward to reverse flow is significantly improved and compared to
the values previously achievable in mass production when using copper plates
of any origin is roughly tripled.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß man das nach dem neuen
Verfahren erreichbare günstige Ergebnis mit den verschiedensten Kupfersorten erzielen
kann und dadurch von den besonders ,ausgewählten hochwertigen Kupfersorten fremdländischer
Herkunft unabhängig wird. Es scheint, daß die Beibehaltung der Beharrungstemperatur
in dem zweiten, der Abkühlung dienenden Ofen durch längere Zeit offenbar die im
Ausgangskupfer enthaltenen Verschiedenheiten im Sauerstoffgehalt weitgehend ausgleicht.
Man erhält also bei Anwendung der Erfindung gleichmäßige Kupferscheiben wesentlich
verbesserter Gleichrichterwirkung und bedeutend weniger Ausschuß als bisher. Die
Abkühlung erfolgt gemäß dem neuen Verfahren vorzugsweise in elektrischen öfen; die
Atmosphäre im Ofen kann dabei sauerstoffhaltig oder sauerstofffrei, z. B. eine Wasserstoff-
oder Stickstoffatmosphäre sein, wobei es besonders darauf ankommt, daß die oben
angegebenen Grenzen des zeitlichen Temperaturverlaufes eingehalten werden.The main advantage of the invention is that you can do it after the new
Process achievable favorable result with the most different types of copper
can and thus from the specially selected high-quality copper varieties from foreign countries
Origin becomes independent. It seems that maintaining the steady state temperature
in the second furnace, which is used for cooling, evidently the im
Starting copper largely compensates for differences in oxygen content.
Thus uniform copper washers are obtained substantially when the invention is used
improved rectifier effect and significantly less scrap than before. the
According to the new process, cooling is preferably carried out in electric ovens; the
The atmosphere in the furnace can be oxygen-containing or oxygen-free, e.g. B. a hydrogen
or a nitrogen atmosphere, it being particularly important that the above
specified limits of the temperature curve over time are observed.
Man kann die gemäß der- Erfindung erzeugten Gleichric`hterplatten
bei allenbekannten Konstruktionen vonKupferoxydulgleichrichtern anwenden, also beispielsweise
zum Aufbau solcher Gleichrichtersäulen, deren in Reihe geschaltete Gleichrichtereinheiten
unter Zwischenlage von Metallfolie zwischen der Oxydulschicht jedes Elements und
dem Grundmetall der nächstfolgenden Einheit auf einem Schraubbolzen angeordnet und
unter starkem Druck gegeneinandergepreßt werden (Druckplattenbauart). Ebensö ist
es möglich, das Verfahren gemäß der Erfindung anzuwenden bei solchen Gleichrichtersäulen,
bei denen die Reihenschaltung der Gleichrichtereinheiten durch eine unmittelbar
auf die Kupferoxydulschicht aufgespritzte Schicht eines geeigneten Metalles vermittelt
wird und zwischen den Gleichrichtereinheiten Ventilationszwischenräume verbleiben
(Freiflächenbauart).The rectifier plates produced according to the invention can be used
apply to all known constructions of copper oxide rectifiers, for example
for the construction of such rectifier columns, their rectifier units connected in series
with the interposition of metal foil between the oxide layer of each element and
the base metal of the next unit on a screw bolt and
are pressed against each other under strong pressure (pressure plate type). It is just the same
it is possible to apply the method according to the invention to such rectifier columns,
in which the series connection of the rectifier units by a direct
layer of a suitable metal sprayed onto the copper oxide layer
and ventilation gaps remain between the rectifier units
(Open space design).