DEP0020056DA - Kleinflächentrockengleichrichter - Google Patents

Description

Trockengleichrichter, die etwa durch Reihenschaltung aus Scheiben aufgebaut sind, pflegt man in der Weise zusammenzubauen und zugleich in Reihe zu schalten, dass mittels eines in der Scheibenmitte befindlichen Loches die Scheiben auf einem zentralen Bolzen übereinandergeschichtet werden unter Massnahmen, die den Schichtungen der einzelnen Scheiben und ihren Empfindlichkeiten Rechnung tragen. Dieses zentrale Loch ist noch gerechtfertigt, wenn es sich um Elemente mit einer grösseren aktiven Fläche handelt, bei welcher der prozentuale Verlust nicht zu sehr ins Gewicht fällt. Bei kleinen Elementen dagegen wird der Verlust an aktiver Fläche zu gross; es würde nur ein schmaler Streifen am Aussenrahmen für die physikalische Wirksamkeit übrig bleiben. Infolgedessen ist für Kleinflächentrockengleichrichter der übliche Aufbau nicht zweckmässig. Der Bau von Kleinflächentrockengleichrichtern empfiehlt sich im übrigen nicht nur als Fortsetzung einer etwaigen Typenreihe nach kleineren Leistungen hin, sondern auch zur Verwertung von Abfallstücken, die beim Stanzen von grösseren Gleichrichterscheiben übrig bleiben.

Bei solchen Kleinflächengleichrichterscheiben treten bezüglich guter Kontaktgabe Schwierigkeiten auf. Eine Trockengleichrichterscheibe besteht aus einer Grundplatte, die etwa aus Eisen sein kann. Auf dieser Grundplatte befindet sich eine Ventilschicht z.B. aus Selen. Durch Stanzen werden aus der mit Ventilschicht versehenen grösseren Grundplatte Scheiben geeigneter Grösse ausgeschnitten und danach wird auf die Ventilschicht eine Spritzmetallelektrode aufgebracht. Infolge des Stanzvorganges können am Rande der Scheibe Risse in der Ventilschicht entstehen, sodass beim Aufbringen der Spritzmetallelektrode ein Kurzschluss entsteht. Bei Grossflächengleichrichtern lassen sich Kurzschlüsse dadurch vermeiden, dass man mit der Spritzmetallschicht genügend weit vom Rande entfernt bleibt. Beim Kleinflächengleichrichter aber würde diese Massnahme wieder zu untragbaren Einbussen an aktiver Fläche führen. Hinzukommt, dass die Gleichrichterelemente mit einem gewissen Druck aufeinander gepresst werden, sodass dann, wenn zunächst noch kein Kurzschluss durch das Aufspritzen der Gegenelektrode entstanden sein sollte, nachträglich durch die Pressung der Scheiben ein solcher eintreten kann. Gemäss der Erfindung ist daher bei Kleinflächengleichrichtern eine schmale Randzone der Selenschicht durch einen dünnen isolierenden Streifen, etwa aus Papier oder aus Lack, bedeckt und über diese die Spritzmetallschicht bis nahe an den Rand der Grundplatte aufgetragen. Durch die gekennzeichnete Anordnung wird beim Zusammenfügen der Gleichrichter der Pressdruck ausschliesslich von der überhöhten Randzone des Elementes übertragen, deren Überhöhung sich aus der Stärke des isolierenden Randstreifens ergibt. In diesem Falle ist also gegen die doppelte Kurzschlussmöglichkeit, nämlich durch Risse in der Ventilschicht oder leitenden Überbrückung der Ventilschicht infolge der Pressung eine genügende Sicherheit gegeben. In der üblichen Weise kann zwecks Wärmeabfuhr zwischen je zwei Gleichrichterelementen eine Kühlscheibe von zweckentsprechender Grösse eingeschichtet werden.

Der Aufbau eines solchen Kleinflächentrockengleichrichters ist in Abb. 1 dargestellt. Dabei ist auf irgendwelche Zwischenschichten, die zur Verbesserung der Gleichrichtereigenschaften, etwa zwischen Grundplatte und Ventilscheibe und Spritzmetallscheibe eingebaut sein können, keine Rücksicht genommen. Es bedeutet: A die Grundplatte, die z.B. aus Eisen bestehen kann, B die Ventilschicht, C die Spritzmetallschicht, D einen isolierenden Randstreifen, also beispielsweise einen Lackring un K eine zwischen zwei Elementen eingebrachte Kühlscheibe, die zugleich zum elektrischen Anschluss der Elemente oder einzelner Elemente dienen kann. Infolge der Überhöhung der Randpartie durch den isolierenden Ring wird der Pressdruck zwischen den Elementen nur an dieser Stelle übertragen. Berücksichtigt man, dass die Ventilschicht und die Spritzmetallschicht sehr dünn sind, dann ergibt sich die Gefahr, das durch etwaige Grate am Rande des Elementes ein Kurzschluss zwischen Grundplatte und Kühlscheibe entstehen kann, dem man zweckmässig durch tellerförmige Gestalt der Kühlscheibe begegnen kann. Der Durchmesser des unteren

Telleraufsatzes muss dann kleiner sein als die äusseren Abmessungen der Grundplatte, aber grösser als der innere Durchmesser des isolierenden Randstreifens.

Da es sich bei diesen Kleinflächentrockengleichrichtern um sehr kleine Scheiben handelt, so ist bei der Montage mit Schwierigkeiten zu rechnen, da ohne entsprechende Sicherungen die Scheiben nicht axial ausgerichtet bleiben. Infolgedessen werden gemäss weiterer Merkmale die kleinen Elemente innerhalb von Isolierstäben, Streifen o.dgl. geschichtet, die zwischen einer oberen und einer unteren Platte befestigt sind. Diese Isolierstäbe, die z.B. aus isolierten Metalldrähten bestehen können, mindestens zwei an der Zahl, können in entsprechenden Aussparungen sowohl der Gleichrichterscheiben als auch der Kühlscheiben verlaufen. Im Allgemeinen wird die Kühlscheibe grösser sein als die Gleichrichterscheibe, da bei gleichen Abmessungen beider nur eine unwesentlich verbesserte Kühlung zu erwarten ist. Verwendet man drei Isolierstäbe, dann ergibt sich ein zweckmässiger Aufbau nach Abb. 2 für runde Elemente. Die kreisrunden Ventilelemente E werden auch ohne Aussparung sicher zwischen den drei Isolierstäben I zentrisch geführt, die an den Platten P(sub)1 und P(sub)2 befestigt sind. Die Kühlscheiben K erhalten Aussparungen die bis zum Aussenrande der Gleichrichterelemente E reichen. Die Kühlscheiben werden dann in diesen Aussparungen von den Isolierstäben geführt. In dieser Weise kann man eine gewünschte

Zahl von Elementen und Kühlscheiben abwechselnd übereinanderschichten. Die erforderliche Pressung, die zwischen den Elementen auch unabhängig von Temperaturbewegungen bestehen muss, wird durch eine Tellerfeder T aufrechterhalten.

Claims (4)

1. Kleinflächentrockengleichrichter aus übereinandergeschichteten, mindestens aus Grundelektrode, Ventilschicht und Metallschicht bestehenden Scheiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilschicht längs ihres Randes mit einem schmalen elektrisch isolierenden Streifen, beispielsweise aus Papier oder Lack, bedeckt ist und dass die auf die Ventilschicht aufgebrachte Metallschicht auch auf diesem isolierenden Streifen bis in die Nähe des Randes der Grundelektrode aufgetragen ist.

2. Trockengleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei aufeinanderfolgende Elemente eine der Wärmeabfuhr dienende Scheibe eingeschichtet ist.

3. Trockengleichrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinandergeschichteten Scheiben an ihren Rändern zwischen elektrisch isolierenden Stäben, Streifen o.dgl. geführt sind.

4. Trockengleichrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung und Halterung der Gleichrichterelemente zwischen drei symmetrisch angeordneten iso- lierenden Stäben oder Streifen erfolgt, welche zugleich etwa vorhandene Kühlscheiben mittels entsprechenden Schlitzen führen und haltern.