DE529305C - Ventilglied fuer Wechselstromventile oder Gleichrichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventilglied für Wechselstromventile oder Gleichrichter, welches aus einem Körper aus metallischem Kupfer mit einer aus diesem Körper selbst durch Erhitzen bei Gegenwart von Sauerstoff erzeugten Oxydulschicht besteht und dessen Wirkung darauf beruht, daß es den Stromdurchgang von der Kupferverbindung nach dem metallischen Kupfer geringeren Widerstand entgegensetzt als dem Stromdurchgang in der umgekehrten Richtung.

Es hat sich gezeigt, daß eine besonders gleichförmige, dichte, durchaus porenfreie Oxydulschicht entsteht, wenn der Kupferkörper bis nahe zu derjenigen Temperatur erhitzt wird, bei welcher die Oberfläche eine glasige Beschaffenheit annimmt. Diese Temperatur liegt bei 1040⁰. Ein besonders gutes Ergebnis erhält man bei der Erhitzung auf

20'rund 1015⁰. Als vorteilhaft hat sich auch die plötzliche Abkühlung oder Abschreckung durch Eintauchen in Wasser oder in anderer geeigneter Weise erwiesen, ebenso die wiederholte Erhitzung und Abschreckung, wobei, was an sich bekannt ist, die sich auf der Oxydulschicht bildende dünne Oxydhaut beseitigt wird, bevor man von neuem erhitzt.

Eine besondere Eigenschaft des in dieser Weise hergestellten Ventilgliedes besteht darin, daß sein unterschiedliches Verhalten gegen Ströme verschiedener Richtung durch Veränderung der angelegten Spannung verändert werden kann.

Eine diesbezügliche Untersuchung ergab, daß der Durchlaßwiderstand bei einer eben noch merkbaren ganz geringen Spannung 500 Ohm, bei einer Spannung von 0,4 Volt 50 Ohm und bei einer Spannung von 8 Volt nur noch 15 Ohm betrug. Der Spannungssteigerung auf o,4Volt entsprach also ein recht erheblicher Abfall des Durchlaßwiderstandes, während die weitere Steigerung der Spannung auf 8 Volt nur noch eine vergleichsweise geringe Verminderung des Widerstandes mit sich brachte.

Es ist bemerkenswert, daß für den Spannungsbereich bis zu 8 Volt aufwärts der Durchlaßwiderstand des untersuchten Ventils sich niedriger als der normale, durch frühere Beobachtungen und Veröffentlichungen festgestellte Widerstand des Kupferoxydules zeigte.

Der Sperrwiderstand des untersuchten Ventils stieg von ungefähr 500 Ohm bei Anlegung einer eben noch wahrnehmbaren Spannung auf ungefähr 1000 Ohm bei einer Spannung von 1,4 Volt und sank dann wieder auf ungefähr 910 Ohm bei einer Spannung von 8 Volt.

Die Belastungsfähigkeit des Ventils scheint sich auf ungefähr 0,075 Amp./cm² zu beschränken, da eine größere Stromstärke die

Gefahr von Beschädigungen durch zu starke Erhitzung- mit -sich- bringt.

Des weiteren hat sich "herausgestellt, daß die Lebensdauer des Ventils von der beim Betrieb auftretenden Temperatur abhängt, wenn diese vergleichsweise hoch ist; diese Temperatur hängt ihrerseits wieder von der Stromdichte ab.

Eine weitere Feststellung ist die, daß das ίο Element ohne Schaden eine größere Strombelastungverträgt, wenn es zur Speisung eines nicht mit Gegenspannung behafteten Apparates dient, als in dem Falle, daß z. B. eine Sammlerbatterie aus einer Wechselstromquelle aufgeladen werden soll. Denn in -diesem Falle tritt beim Auftreten der Halbwellen der einen Richtung die Spannung der Sammlerbatterie zu derjenigen des speisenden Wechselstromes in der abzusperrenden Stromrichtung hinzu, und die hierbei entstehende Belastung kann dann einen solchen Wert annehmen, daß die auftretende Erhitzung das Ventilglied schädigt.

Die Praxis hat ergeben, daß das erfindungsgemäße Ventilglied sich in seiner Wirkung nur sehr langsam und sehr allmählich, wenn überhaupt, verschlechtert und daß bei sorglicher Herstellung und Schutz gegen chemische Einflüsse aus der Atmosphäre die Verschlechterung im praktischen Sinne überhaupt vermieden werden kann.

Schließlich hat sich ergeben, daß die Wirkung des Ventilgliedes bei Anlegen der Spannung sofort mit ihrem Vollwerte eintritt; d. h. es bedarf keiner meßbaren Zeit, um die Sperrwirkung ihren Vollwert erreichen zu lassen. Die einzige Änderung im Verhalten des Ventils, welche nach Anlegen der Spannung überhaupt möglich ist, ist eine Veränderung in den Widerstandswerten bei Verwendung solcher Stromdichten, bei denen eine Erhöhung der Temperatur auftritt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ,1. Ventilglied für Wechselstromventile oder Gleichrichter, welches aus einem Kupferkörper mit einer aus dem Kupferkörper selbst erzeugten Oxydulschicht besteht, dadurch 'gekennzeichnet, daß die Oxydulschicht durch Erhitzung des Kupferkörpers bei Gegenwart von Luft oder Sauerstoff auf einen Wärmegrad hervorgebracht ist, welcher derjenigen Temperatur, bei welcher die Oberfläche eine glasige Beschaffenheit zeigt, nahe kommt.
2. 2. Ventilglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydulschicht bei Erhitzung des Kupferkörpers auf eine Temperatur von annähernd ι ο 15° hervorgebracht ist.
3. 3. Ventilglied nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es nach der die Oxydulschicht hervorbringenden Erhitzung durch Eintauchen in Wasser oder in anderer Weise plötzlich abgekühlt ist.
4. 4. Ventilglied 'nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Weise hergestellt ist, daß die Erhitzung und plötzliche Abkühlung wiederholt und jedesmal vor der erneuten Erhitzung die auf der Oxydulschicht entstandene Oxydhaut in an sich bekannter Weise beseitigt wird.
5. 5. Ventilglied nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet, daß es unter Regelung oder Beschränkung des Zutrittes von Luft oder Sauerstoff erhitzt ist.