DE755790C - Verfahren zur Herstellung von Kupferoxyd-Gleichrichterplatten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kupferoxyd-GleichrichterplattenInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 1. JUNI 1953
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21g GRUPPE 1102
W 98626 VIII c 121g
Westinghouse Brake & Signal Co. Ltd., London
Patentiert im Deutschen Reich, vom 23. April 1936 an
Patenterteilung bekanntgemacht am 28. September 1944
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Kupferoxyd-Gleichrichterelementen, wie es
heute allgemein in der Praxis ausgeführt wird, reinigt man zunächst eine Anzahl von Kupferscheiben,
die z. B. ähnlich der Scheibe A in Fig. ι sein können, auf beliebige geeignete Art,
z. B. durch ein Sandstrahlgebläse, und vereinigt dann diese Scheiben in Paaren auf einem
geeigneten Träger B in der in Fig. 2 dargestellten Weise, so daß benachbarte Flächen^3
jedes Scheibenpaares einander berühren. Die Scheiben werden dann in Gegenwart von Luft
in einem elektrischen Ofen, dessen Temperatur für gewöhnlich auf etwa ioi6° C gehalten
wird, erhitzt. Durch diese Erhitzung der Scheiben wird eine Schicht \ron rotem Kupferoxydül
auf den Scheiben erzeugt, und die Erhitzung wird fortgesetzt, bis diese Kupferoxydulschicht
die gewünschte Dicke erreicht hat. Nach Bildung einer genügenden Oxydmenge auf den Kupferscheiben, z. B. nach 13 Minuten,
werden sie sofort in einen zweiten Ofen gebracht, welcher auf einer Temperatur von
annähernd 5650 gebalten wird, und in diesem
letzteren Ofen nur so lange belassen, daß sie sich auf die Temperatur des zweiten Ofens abkühlen.
Die oxydierten Scheiben werden dann aus dem zweiten Ofen herausgenommen und plötzlich abgekühlt, z. B. durch Eintauchen der
Scheiben in kaltes Wasser oder durch einen Strom kalter Luft. Jede Scheibe erschein
dann, wie in Fig. 3 dargestellt, nämlich mi einem inneren Überzug D von rotem Kupferoxydul
und einem dünnen äußeren Überzug C von schwarzem Kupferoxyd bedeckt. Ferner
zeigt Fig. 3, daß die eine flache Oberfläche der Platte, die während des Oxydationsprozesse;
nach außen liegt, d. h. in Fig. 3 die untere Fläche, einen viel stärkeren Oxydüberzug als
die obere Fläche hat. Alsdann wird jede Scheibe einer Behandlung zur Entfernung der
schwarzen Oxydschicht von ihrer unteren Fläche und sowohl des schwarzen Oxyds wie
des roten Oxyduls von der oberen Fläche ausgesetzt, worauf die Scheiben das Aussehen,
wie in Fig. 4 ersichtlich, erhält. Als letzter Verfahrensschritt wird die nach außen liegende
Fläche aus Kupferoxydul, die auf der Scheibe bleibt, karbonisiert, z. B. durch Einreiben
dieser Fläche mit gepulvertem Petroleumkoks. Es ist auch bekannt, zur Verbesserung der
Gleichrichtereigenschaften die oxydierten Scheiben im zweiten Ofen langer zu belassen
als erforderlich ist, um sie auf die Ofentemperatur von etwa 565° abzukühlen, beispielsweise
eine V2 Stunde lang.
Es hat sich nun ergeben, daß bei Gleichrichterelementen, die einer derart verlängerten
Temperatur unterworfen werden, die Betriebseigenschaften weiter verbessert werden können,
wenn erfindungsgemäß die Oxydschichtbildung in einer kürzeren als der bisher üblichen Zeit,
beispielsweise in 8 statt 13 Minuten, und für höhere Betriebsspannungen vorzugsweise in
noch kürzerer Zeit, z. B. in 5 Minuten, durchgeführt wird.
Es ist natürlich klar, daß die wirkliche Zeitdauer, während welcher die Scheiben in den
Oxydations- und Temperungsöfen belassen werden, um ein gegebenes Resultat zu erzielen,
in gewissem Maße von dem Verhältnis der Kapazitäten der entsprechenden Öfen zu dem
Gesamtbetrag an Kupfer, der in jeder einzelnen Beschickung enthalten ist, abhängt.
Es hat sich ferner ergeben, daß es für gewisse Anwendungen der Gleichrichterelemente
erwünscht ist, noch eine weitere Wärmebehandlung in das Herstellungsverfahren einzuführen.
Diese letztere Wärmebehandlung besteht in einem Backen der Elemente bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur während
eines verhältnismäßig langen Zeitraums einige Zeit nach dem Ablöschen der oxydierten
Scheiben. Die Temperatur, bei welcher die Elemente dieser Erwärmung unterworfen werden, ist nicht von entscheidender Bedeutung
und kann z. B. in der Nachbarschaft von ioo° liegen. Die Backzeit ist ebenfalls
nicht kritisch und kann etwa zwischen 16 und 72 Stunden betragen. Es ist indes zu bemerken,
daß, wenn die Backtemperatur verringert wird, die Backzeit verlängert werden muß. Dieses Backen wird in der Regel ausgeführt,
nachdem die Elemente zu einer Gleichrichtereinheit verbunden sind, kann indes auf
Wunsch auch unmittelbar nach dem Ablöschen der Scheiben ausgeführt werden.
Eine Wirkung des Backens bei niedriger Temperatur ist die Verringerung der. Neigung
der Elemente zum Durchschlagen und zum Kurzschluß, wenn sie Hochspannungswellen in der Richtung hohen Widerstandes unterworfen
werden. Eine weitere Wirkung ist die Verbesserung der Alterungseigenschaften der
Elemente.
Besonders ist darauf hinzuweisen, daß das Backen der Elemente eine vorteilhafte Wirkung
auf dieselben ausübt, gleichviel, ob sie einer Temperatur unterworfen worden sind
oder nicht.
Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, daß Elemente, die nach diesem Verfahren
hergestellt sind, mit höheren Wirkungsgraden und niedrigeren Temperaturen arbeiten als sie
bisher erhalten werden konnten, wodurch es möglich gemacht wird, ihre Leistung bei einer
gegebenen Temperatur zu erhöhen oder eine gegebene Leistung mit einer niedrigeren Temperatur
zu erhalten und dadurch die Alterung des Gleichrichters zu verringern. Der hohe Wirkungsgrad der Elemente ist ferner bei
Zählergleichrichtern vorteilhaft, und der niedrige Widerstand ist bei Anwendungen
nützlich, wie zur Hemmung von Relais oder zur Absorption der induktiven Entladung aus
einem Magneten, wenn sein Stromkreis geöffnet wird.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE:ι. Verfahren zur Herstellung von Kupferoxyd-Gleichrichterplatten, bei dem die Kupferplatten nach der zur Erzeugung der Oxydschicht dienenden Hocherhitzung längere Zeit, z. B. Va Stunde oder langer, auf einer niedrigeren Temperatur, z. B. etwa 565°, gehalten und dann abgeschreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydschichtbildung in einer kürzeren als der bisher üblichen Zeit, beispielsweise in 8 statt 13 Minuten, und für höhere Betriebsspannungen vorzugsweise in noch kürzerer Zeit, z. B. in 5 Minuten, durchgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierte Plattenach dem Abschrecken etwa 16 bis 72 Stunden lang auf ungefähr ioo° erwärmt wird.Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungs- ! verfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:Deutsche Patentschriften Nr. 506071,581 159: USA.-Patentschrift Nr. 1 746 511.Hierzu r Blatt Zeichnungen© 5028 5.53
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