DE969402C

DE969402C - Dry rectifier column

Info

Publication number: DE969402C
Application number: DES21990A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Drubig; Josef Eisele; Guenter Parow; Georg Strattner
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1951-02-24
Filing date: 1951-02-24
Publication date: 1958-07-10

Description

Trockengleichrichtersäule Gegenstand der Erfindung ist eine Trockengleichrichtersäule mit vorzugsweise im Abstand gestapelten lochlosen Gleichrichterplatten.Dry rectifier column The invention relates to a dry rectifier column with perforated rectifier plates, preferably stacked at a distance.

Es ist bekannt, Gleichrichter aus einzelnen Gleichrichterplatten aufzubauen. Der Zusammenbau von einzelnen Gleichrichterplatten zu einer Gleichrichtersäule wurde meist so vorgenommen, daß die einzelnen in der Mitte gelochten Scheiben auf einen Bolzen aufgereiht wurden. Für den Stromübergang von einer Gleichrichterplatte zur anderen werden zwischen diese Kontaktelemente mit auf dem Bolzen aufgereiht. Da sich die Gleichrichterplatten im Betriebe oft stark erwärmen, hat man die einzelnen Gleichrichterplatten mit bestimmten Abständen gestapelt oder noch zusätzlich Kühlscheiben zur Ableitung der entstehenden Wärme eingeschaltet. Durch die zentrale Öffnung in den Gleichrichterplatten geht ein Teil der wirksamen Gleichrichterfläche verloren. Man hat daher auch versucht, Gleichrichtersäulen aus lochlosen Gleichrichterplatten aufzubauen. Hierbei werden die einzelnen Gleichrichterelemente meist in einem Gehäuse gelagert.It is known to build rectifiers from individual rectifier plates. The assembly of individual rectifier plates to form a rectifier column was carried out usually made so that the individual discs perforated in the middle on one Bolts were lined up. For the transfer of current from a rectifier plate to the others are lined up between these contact elements with on the bolt. There If the rectifier plates in the company often heat up a lot, you have the individual Rectifier plates stacked at certain intervals or additional cooling disks switched on to dissipate the heat generated. Through the central opening in the rectifier plates lose part of the effective rectifier surface. Attempts have therefore also been made to make rectifier columns made of perforated rectifier plates build up. Here, the individual rectifier elements are usually in a housing stored.

Es ist weiter bekannt, lochlose Gleichrichterplatten in der Weise zu einer Gleichrichtersäule zu vereinigen, daß man die mit Ansätzen versehene Gleichrichterplatten zwischen Bolzen einspannt. Auch miteinander verschraubte Rahmen aus Winkeleisen, die mit Leisten aus Isolierstoff ausgekleidet sind, wurden bereits zum Aufbau von Gleichrichtersäulen aus lochlosen Gleichrichterplatten verwendet. Schließlich hat man flachbandartige Gleichrichterelemente durch Umbiegen der Ränder zu Ketten zusammengesetzt und in ein mit Öffnungen versehenes Isolierstoffgehäuse eingebaut.It is further known to have perforated rectifier plates in the manner to unite to a rectifier column that one of the rectifier plates provided with lugs clamped between bolts. Also screwed together frames made of angle iron, which are lined with strips of insulating material have already been used to build Rectifier columns made from perforated rectifier plates are used. Finally has one ribbon-like rectifier elements by bending the edges assembled into chains and in an insulating material housing provided with openings built-in.

Diese bekannten Anordnungen weisen noch mehrere Nachteile auf. Zum Aufbau einer solchen Gleichrichtersäule werden zahlreiche verschiedene Einzelteile benötigt, und die Kühlwirkung ist nur mangelhaft. Die Herstellung und Montage der bekannten Gleichrichtersäulen ist umständlich und zeitraubend.These known arrangements still have several disadvantages. To the The construction of such a rectifier column involves numerous different individual parts is required, and the cooling effect is poor. The manufacture and assembly of the known rectifier columns is cumbersome and time consuming.

Diese Nachteile werden durch die vorliegende Anwendung vermieden.These disadvantages are avoided by the present application.

Die Trockengleichrichtersäule gemäß der Erfindung mit vorzugsweise in Abstand gestapelten lochlosen Gleichrichterplatten ist gekennzeichnet durch zwei zur Halterung der Gleichrichterplatten dienende, als offenes Gehäuse wirkenden Isolierrahmen und zwei Endflächen, z. B. zwei Endbleche, die so ausgebildet sind, daß die Säule ohne zusätzliche Befestigungsmittel, wie Schrauben, Klammern, Lötverbindungen usw., leicht lösbar zusammengehalten wird.The dry rectifier column according to the invention with preferably perforated rectifier plates stacked at a distance is characterized by two for holding the rectifier plates serving as an open housing insulating frame and two end faces, e.g. B. two end plates which are designed so that the column without additional fasteners such as screws, brackets, soldered connections, etc., is held together easily detachably.

Die vorliegende Gleichrichtersäule hat im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen einen sehr einfachen Aufbau, und es werden nur sehr wenige und einfach herzustellende Teile verwendet. Die Säule zeigt eine sehr gute Kühlwirkung, und die Montage ist einfach und läßt sich schnell durchführen. Durch die Verwendung lochloser Gleichrichterplatten entsteht keinerlei Verlust an aktiver Fläche. Durch den nur geringen und stets gleichbleibenden Montagedruck sind keine Papierunterlagen oder andere Schutzschichten erforderlich. Jedoch kann ähnlich wie bei Zentralkontaktgleichrichtern auf oder unter die Selenschicht an den Stellen, wo der Kontaktdruck übertragen wird, auch eine Papierzwischenlage eingelegt werden, die in jedem Fall von der Deckelektrode bzw. von Selenschicht plus Deckelektrode bedeckt sein muß. Gegebenenfalls kann aber auch an den Stellen, wo der Kontaktdruck übertragen werden muß, eine Verstärkung der Deckelektrodenaufspritzung vorgesehen sein.The present rectifier column has, in contrast to the known Embodiments have a very simple structure, and there are very few and easy to manufacture parts are used. The column shows a very good cooling effect, and the assembly is simple and can be carried out quickly. By using Hole-free rectifier plates do not result in any loss of active surface. By The low and constant assembly pressure is not a paper document or other protective layers are required. However, similar to central contact rectifiers on or under the selenium layer at the points where the contact pressure is transmitted, also a paper interlayer can be inserted, in each case from the top electrode or must be covered by a selenium layer plus cover electrode. However, if necessary reinforcement also at the points where the contact pressure has to be transmitted the cover electrode spray-on can be provided.

Die Gleichrichterplatten ruhen in dem Isolierstoffrahmen und liegen dabei zweckmäßig an Kühlblechen an, die zur Abführung der entwickelten Wärme dienen. Aus diesen Kühlblechen oder sonstigen Zwischenblechen werden ein oder mehrere federartige Lappen herausgestanzt, die als Kontaktelemente zur nächsten Gleichrichterplatte dienen und gegebenenfalls gleichzeitig die einzelnen Platten in einen bestimmten, für die Wärmeabfuhr benötigten Abstand halten können. Kühlbleche mit Kontaktzungen sind bei Gleichrichtersäulen an sich bekannt. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß die Abstandhaltung von Einkerbungen oder Nuten od. dgl. im Isolierstoffrahmen übernommen wird, während der bzw. die federnden Lappen in den Kühlblechen nur der Kontaktgabe dienen.The rectifier plates rest in the insulating frame and lie It is advisable to use cooling plates, which serve to dissipate the heat developed. These cooling plates or other intermediate plates become one or more spring-like ones Tabs punched out as contact elements for the next rectifier plate serve and possibly at the same time the individual plates in a certain, can keep the distance required for heat dissipation. Cooling plates with contact tongues are known per se for rectifier columns. However, the arrangement can also be made in this way be that the spacing of notches or grooves or the like. In the insulating frame is taken over, while the or the resilient tab in the cooling plates only the Serve to establish contact.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Kühlbleche so ausgebildet, daß die wärmeabgebenden Bleche außerhalb der eigentlichen Gleichrichtersäule liegen. Zwei in die Halterahmen eingeführte Endbleche verbinden Isolierstoffrahmen, Gleichrichterscheiben und gegebenenfalls Kühlbleche bzw. Zwischenscheiben zu einer stabilen Einheit. Mit ihren unteren Ansätzen oder mit geeigneten Lappen oder Verlängerungen dienen die Endbleche gleichzeitig zur Befestigung der Säule auf einer Unterlage, indem entsprechende Ansätze als Schränklappen od. dgl. verwendet werden, oder indem Schraubverbindungen angewendet werden. Für diese Endbleche können an den Enden der Halterahmen auch besondere Führungsschlitze vorgesehen sein, und zwar vorzugsweise so, daß bei strammem Sitz und großer Auflagefläche jede Relativbewegung der beiden Rahmen im fertigen Aggregat unmöglich gemacht wird. Zur Stromzuleitung zu dem Aggregat dienen zwei Bleche von Form und Größe der Gleichrichterplatten, welche mit Stromzuleitungsstreifen aus dem Aggregat herausragen.According to a further feature of the invention, the cooling plates are like this formed that the heat-emitting sheets outside of the actual rectifier column lie. Two end plates inserted into the holding frame connect insulating material frames, Rectifier disks and optionally cooling plates or intermediate disks to one stable unit. With their lower approaches or with suitable flaps or extensions the end plates also serve to attach the column to a base, by using appropriate approaches as cupboard flaps or the like, or by Screw connections are used. For these end plates can at the ends of the Holding frame, special guide slots can also be provided, preferably so that with a tight fit and a large contact surface, every relative movement of the two Frame is made impossible in the finished unit. For power supply to the unit Serve two sheets of the shape and size of the rectifier plates, which with power supply strips protrude from the unit.

In der Zeichnung sind beispielhafte Ausführungen solcher Säulen nebst den benötigten Einzelteilen dargestellt.Exemplary designs of such columns are shown in the drawing the required individual parts shown.

Abb. i zeigt die Säule im Aufriß, während Abb. 2 einen Schnitt durch die Mitte der Säule darstellt. In den weiteren Abbildungen sind Einzelteile oder weitere Erfindungsmerkmale dargestellt. In allen Abbildungen sind die Gleichrichterplatten mit I bezeichnet, die Deckelektrode mit I a. Die Kühlbleche haben die Bezeichnung 2, während mit 2 a die herausgestanzten und abgebogenen federnden Lappen für Kontaktgabe und gegebenenfalls für die Abstandhaltung zwischen den Scheiben bezeichnet sind. Es steht im übrigen nichts im Wege, in den gegebenen Fällen auch sonstige federnde Glieder einzuschalten, um einen Kontaktdruck gewünschter Größe zu sichern. Weiterhin sind mit 3 die Isolierstoffrahmen, mit 5 die Abschlußbleche und mit 4 die Bleche für den Stromanschluß sowie je eine Isolierscheibe mit 6 bezeichnet.Fig. I shows the column in elevation, while Fig. 2 shows a section through it represents the center of the column. In the other pictures are individual parts or further features of the invention shown. In all the pictures are the rectifier plates with I, the top electrode with I a. The cooling plates have the designation 2, while with 2 a the punched out and bent resilient tabs for making contact and, if necessary, are designated for maintaining the spacing between the panes. Besides, nothing stands in the way, in the given cases also other resilient ones Engage links to secure a contact pressure of the desired size. Farther are with 3 the insulating frame, with 5 the cover plates and with 4 the plates denoted by 6 for the power connection and an insulating washer.

In Abb. i ist in Seitenansicht die Anordnung der einzelnen Teile zu sehen. Die Gleichrichterplatten I liegen an den Kühlblechen 2 an und werden durch die herausgestanzten Kontaktfedern 2 a auf Abstand gehalten. Es kann vorteilhaft sein, die Gleichrichterplatte mit der Deckelektrode am Kühlblech anliegen zu lassen und nicht die Grundelektrode. An den beiden Enden der Anordnung sind die Kontaktbleche 4 mit den Stromanschlußfahnen 4a angeordnet. Diese werden durch Isolierscheiben 6, welche gleiche Form und mindestens gleiche Größe wie die Gleichrichterplatten besitzen, von den Endblechen 5 isoliert. Die beiden Isolierstoffrahmen 3 halten mit den Abschlußblechen 6 die ganze Säule zusammen.In Fig. I the arrangement of the individual parts is in a side view see. The rectifier plates I rest on the cooling plates 2 and are through the punched out contact springs 2a kept at a distance. It can be beneficial be sure to let the rectifier plate with the cover electrode rest on the cooling plate and not the ground electrode. The contact plates are at both ends of the arrangement 4 arranged with the power connection lugs 4a. These are made by insulating washers 6, which is the same shape and at least the same size as the rectifier plates own, isolated from the end plates 5. Hold the two insulating frames 3 with the end plates 6, the whole column together.

Die Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch die Gleichrichtersäule. Man sieht die Gleichrichterplatte i von der Deckelektrodenseite i a her. An den Kanten und/oder den Ecken wird jede Gleichrichterscheibe im Isolierstoffrahmen 3 geführt. Während in der Abbildung viereckige Gleichrichterplatten (quadratische Gleichrichterplatten) dargestellt sind, können ohne weiteres auch anders geformte Gleichrichterplatten in entsprechend geformten Rahmen mit Teilen ihres Umfanges geführt werden. Die Kühlbleche stehen rechts und links heraus, so daß an diesen Teilen durch einen Luftstrom eine intensive K%ih- Jung bewirkt werden kann. Von den Kontaktblechen 4 ist die Anschlußzunge 4 a zu sehen. An dem unteren Teil des Abschlußbleches 5 sind zwei Lappen 5 a für die Befestigung der Säule vorgesehen, während oben der abgewinkelte Teil des Endbleches auf den Isolierrahmen 3 aufliegt. In Abb. 3 ist Grundriß und Querschnitt des Isolierstoffrahmens dargestellt.Fig. 2 shows a section through the rectifier column. One sees the rectifier plate i from the top electrode side i a. At the edges and / or Each rectifier disk is guided in the insulating material frame 3 at the corners. While in the figure square rectifier plates (square rectifier plates) are shown, rectifier plates of different shapes can easily be used be guided in appropriately shaped frames with parts of their circumference. The cooling plates stand out to the right and left, so that an air flow on these parts intensive K% ih- Jung can be effected. From the contact plates 4 the connection tongue 4 a can be seen. On the lower part of the end plate 5 two tabs 5 a are provided for attaching the column, while the top angled part of the end plate rests on the insulating frame 3. In Fig. 3 is Outline and cross-section of the insulating frame shown.

Abb.4 zeigt ein Kühlblech in Grund- und Aufriß. Diese Kühlbleche müssen sowohl die Wärme als auch den elektrischen Strom gut leiten. Als Material kommt z. B. Kupfer, Messing oder Aluminium, gegebenenfalls auch Eisen mit Oberflächenschutz in Frage. Die herausgestanzten federnden Kontaktlappen können in der verschiedensten Weise abgebogen sein. Sie können rechtwinklig abgekröpft sein oder in der dargestellten Form, welche eine mehr federnde Auflage bedingt, oder als einfache gerade Feder, die nur mit der vorderen Kante aufliegen. Im allgemeinen sollte eine recht große Kontaktfläche angestrebt werden. Doch soll darüber der Wärmeübergangskontakt zwischen Gleichrichterplatte und Kühlscheibe nicht zu sehr beeinträchtigt werden. Der mittlere Teil des Kontaktbleches hat Form und Größe der Gleichrichterplatten. An den Seiten befinden sich die Kühlflügel. Zur sicheren Führung im Isolierstoffrahmen sind zwischen diesen beiden Teilen Einschnitte vorgesehen.Fig.4 shows a cooling plate in plan and elevation. These heat sinks must conduct both heat and electricity well. Comes as material z. B. copper, brass or aluminum, possibly also iron with surface protection in question. The punched out resilient contact tabs can be in the most varied Way to be turned. They can be bent at right angles or in the one shown Shape, which requires a more resilient support, or as a simple straight spring, which only rest with the front edge. In general it should be quite a large one Contact area should be sought. But the heat transfer contact between The rectifier plate and cooling disk are not impaired too much. The middle one Part of the contact plate has the shape and size of the rectifier plates. On the sides are the cooling blades. There are between these two parts provided incisions.

Zur besseren Kontaktgabe und Wärmeabgabe können Kühlbleche oder Gleichrichterplatten oder beide an einer oder beiden Oberflächen eine rauhe Struktur haben. Auch kann durch einen entsprechenden Farbanstrich je nach der Situation ein wärmeabstrahlender oder ein wärmeabsorbierender Überzug angebracht sein. Die Form der Kontaktbleche ist in Abb. 5 dargestellt. Sie haben die Form und Größe der Gleichrichterplatte und sind mit einer Anschlußfahne 4a versehen. Diese kann in geeigneter Weise abgekröpft sein. Derartige Anschlußplatten werden im allgemeinen j e eine am Ende der Säule benötigt. Für besondere Schaltungen können aber auch mitten in der Säule Anschlußplatten vorgesehen sein. Es können auch die Kühlbleche selbst zum Anschluß verwendet werden. In Abb. 6 sind noch Anschluß- oder Abschlußbleche dargestellt. Diese können unter Umständen glatt durchgehen, sie können aber auch, wie in Abb. 6 dargestellt, mit Einschnitten versehen sein, welche eine sichere Verankerung in entsprechenden Vorsprüngen in den Isolierstoffrahmen verbürgen und jede Verschiebung dieser Rahmen gegeneinander vermeiden. Der obere Rand des Bleches wird vor oder nach dem Einlegen des Bleches in den Rahmen rechtwinkelig umgebogen.Cooling plates or rectifier plates can be used for better contact and heat dissipation or both have a rough texture on one or both surfaces. Also can With a corresponding coat of paint, depending on the situation, a heat-radiating one or a heat-absorbing cover may be attached. The shape of the contact plates is shown in Fig. 5. They have the shape and size of the rectifier plate and are provided with a terminal lug 4a. This can be cranked in a suitable manner be. Such connection plates are generally one at the end of the column needed. For special circuits, connection plates can also be placed in the middle of the column be provided. The cooling plates themselves can also be used for connection. In Fig. 6 connection or end plates are also shown. These can be found under Circumstances go smoothly, but they can also, as shown in Fig. 6, with Be provided with incisions, which secure anchoring in corresponding projections in the insulating frame and vouch for any displacement of these frames against each other avoid. The upper edge of the sheet is before or after the sheet is inserted bent at right angles into the frame.

In Abb. 7 ist eine abgeänderte Form des Rahmens dargestellt. In dem Rahmen befinden sich nämlich Nuten oder Schlitze, die z. B. durch einfache sägezahnförmige Ausgestaltung entstehen können und die mit 7 bezeichnet worden sind. In diese Schlitze werden die Gleichrichterplatten und die Kühlscheiben i und 2 eingesetzt, so daß der Abstand der Schlitze oder die Sägezahnteilung den Abstand der Gleichrichterplatten bestimmen. Für die Kontaktgabe genügt dann ein einziger aus dem Kühlblech herausgeschnittener federnder Lappen. Die Endbleche 6 werden in besonderen Schlitzen 8 recht eng geführt und erhalten in diesen Schlitzen in den Teilen 3 a eine so große Auflagefläche, daß die relative Lage der Rähmchen gegeneinander gesichert ist. Das Endteil des Rähmchens ohne Endblech ist in Abb. 8 noch einmal dargestellt. Je nach der Belastung kann unter Umständen nur jede zweite, dritte, usw. Nut mit einer Gleichrichterscheibe besetzt sein. Andere Ausführungsformen der Nutung des Rahmens sind in Abb. 9 und Io als Beispiele dargestellt.In Fig. 7 a modified form of the frame is shown. By doing Frame are namely grooves or slots that z. B. by simple sawtooth-shaped Design can arise and which have been designated with 7. In these slots the rectifier plates and the cooling disks i and 2 are used so that the distance between the slots or the sawtooth pitch the distance between the rectifier plates determine. A single cut out of the cooling plate is sufficient to establish contact resilient lobes. The end plates 6 are guided very closely in special slots 8 and get in these slots in the parts 3 a such a large support surface, that the relative position of the frames is secured against each other. The end part of the The frame without an end plate is shown again in Fig. 8. Depending on the load can possibly only every second, third, etc. slot with a rectifier disc be occupied. Other embodiments of the grooving of the frame are shown in Fig. 9 and Io shown as examples.

Die erfindungsgemäße Gleichrichtersäule ist aus wenigen, durch Massenfertigung leicht herzustellenden einfachen Teilen zusammengesetzt. Nach dem Zusammenbau kann das Ganze durch Spritzen oder Eintauchen noch mit einer dünnen Isolierschicht, z. B. mit einem Lack, überzogen werden.The rectifier column according to the invention is made up of a few, through mass production easy to manufacture simple parts assembled. After assembly can the whole thing by spraying or dipping with a thin layer of insulation, e.g. B. be coated with a varnish.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Dry rectifier column with preferably in Distance stacked perforated rectifier plates, marked by two for Bracket of the rectifier plates serving as an open housing insulating frame and two end faces, e.g. B. two end plates which are designed so that the column without additional fasteners such as screws, brackets, soldered connections, etc., is held together easily detachably.

2. Dry rectifier column according to claim i, characterized in that intermediate disks between the rectifier plates made of a material with good thermal conductivity, through which the contact of the plate to plate by one or more resilient tabs made from the material of the washers are cut out and bent, is conveyed.

3. Dry rectifier column according to claim 2, characterized in that the resilient tabs of the intermediate disks at the same time determine the distance between the rectifier disks.

4. Dry rectifier column, according to claim i to 3, characterized in that the end faces made of metal, insulating material or insulated metal are guided in slots at the end of the holding frame, preferably narrow and with a large contact surface and optionally more suitable from the rectifier plates or any special contact disks by insulating interlayers Thickness are separated. Considered publications: German patent specifications No. 505 640, 584 11 5, 59169i, 566465, 693239 722474 R i ch ter and v. V os s: "Components of Precision Mechanics", Berlin (1949), p. 109 ff .; K. Maier: "Trockengleichrichter", Berlin and Munich (1938), p. I5.