Procédé pour la fabrication d'un élément redresseur de courant alternatif. L'objet de la revendication I du brevet principal est un procédé pour la fabrication d'un élément redresseur de courant alternatif, à composé métallique en contact intime avec un métal, qui est caractérisé en ce que le composé métallique est formé sur le métal dans un état homogène, dense, non poreux, par au moins une opération de chauffage en présence d'un gaz oxydant.
La présente invention se rapporte à un mode d'exécution particulier de ce procédé qui se caractérise en ce que le composé mé tallique est formé en pleine mesure requise sur une portion de surface seulement du corps constitué par le métal, dans le but de réduire la quantité de composé formé à en lever subséquemment lors de l'achèvement de la formation de l'élément redresseur.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, sert à. expliquer le procédé suivant l'inven tion.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une forme d'ébauche prête à être traitée suivant ce procédé; La fig. 2 montre un -certain nombre de ces ébauches assemblées sur un support comme elles se présentent dans une phase du procédé; La fig. 3 est une coupe d'un élément tel qu'il se présente dans une autre phase du procédé; La fig. 4 est une coupe d'un élément re dresseur à l'état achevé; Les fig. 5 et 6 montrent une vue en élé vation de bout et une coupe verticale d'une autre disposition d'ébauches pendant leur formation;
Les fig. 7 et 8, qui correspondent aux fig. 3 et 4, montrent ces ébauches dans des phases successives du procédé de fabrication des ébauches de la disposition des fig. 5 et 6; .Les fig. 9 et 10 sont des vues similaires aux fig. 5 et 6, mais représentent une autre modification.
En se référant aux fig. 1 à 4, une ébauche en matière appropriée, par exemple en cuivre, est indiquée en A comme étant formée par un plateau circulaire pourvu d'une ouverture centrale O, bien que cette forme particulière ne soit pas essentielle. Un certain nombre de ces ébauches plates A sont assemblées sur un support approprié B et disposées par pai res de sorte que les ébauches de chaque paire ont leurs faces adjacentes A1 en contact l'une avec l'autre (fig. 2).
Les ébauches A enfi lées -sur le support B comme représenté en fig. 2 sont alors traitées par une opération de chauffage en présence d'un gaz oxydant, comme au brevet principal, pour former sur les ébauches A une couche ou pellicule d'un composé du métal constituant celles-ci, en l'espèce de l'oxyde de cuivre.
L'opération d'oxydation est poursuivie jusqu à ce qu'une couche d'oxyde suffisante soit formée sur la surface extérieure de cha que ébauche, qui se présentera alors comme représenté en fig. 3.
On voit que chaque ébauche sera alors recouverte d'une pellicule D d'oxyde cuivreux ou d'oxyde de cuivre rouge et à l'extérieur de cette pellicule d'oxyde cuivreux se trouvera une couche ou pellicule mince C d'oxyde cuivrique ou d'oxyde de cuivre noir. Il est également ap parent que la pellicule d'oxyde sur la surface exposé Az de l'ébauche sera bien plus épaisse que sur la surface opposée A' qui était en contact avec une ébauche adjacente pendant l'opération d'oxydation.
Après que l'oxydation est complétée, l'é bauche est traitée de façon à enlever la couche d'oxyde cuivrique de toute la surface de l'é bauche et à enlever la couche d'oxyde cui vreux d'une face, Ai, seulement de l'ébauche. On a trouvé en pratique que les caractéristi ques de redressement de l'élément achevé étaient considérablement affaiblies ou modi fiées si l'oxyde est enlevé mécaniquement et pour cette raison, 11 est avantageux d'enle ver la couche d'oxyde par une action chimi que.
Pour accomplir ce résultat, l'ébauche oxydée est traitée avec une substance qui dis sout la couche d'oxyde, et il a été trouvé que les cyanures des métaux alcalins, tels que par exemple les cyanures de potassium et de sodium, sont particulièrement convenables à cet effet, ces cyanures ayant la propriété de dissoudre l'oxyde cuivrique bien plus rapide ment que l'oxyde cuivreux.
Pendant cette phase de -la préparation de l'élément redresseur, l'ébauche oxydée est traitée avec le cyanure, comme d'usage, en solution aqueuse, jusqu'à ce que la totalité de l'oxyde, tant cuivreux que cuivrique, soit en levée de la surface A' de l'ébauche, l'oxyde cuivrique étant complètement enlevé de toute la surface de l'ébauche.
Après que la quan tité convenable d'oxyde a été dissoute par le cyanure, l'ébauche est lavée à l'eau et se pré sente alors dans la forme représentée en fig. 4, où D indique la couche d'oxyde cui vreux restant aux bords intérieur et exté rieur de l'ébauche de cuivre et sur la face AZ de celle-ci, aucun oxyde ne restant sur l'autre face, Ai, de l'ébauche de cuivre.
Un avantage du présent procédé est que, comme l'oxydation est effectuée avec les ébauches disposées de manière que l'oxyde y formé est d'une épaisseur non-uniforme, l'en lèvement de l'oxyde d'une portion de l'é bauche peut être accompli sans appareillage spécial. L'élément redresseur peut par suite être fabriqué avec une uniformité et économie plus grandes que jusqu'à présent.
En se référant aux fig. 5 et 6, les ébau ches A sont représentées assemblées par pai res, enfilées sur le support B passant par leur ouverture centrale, et qui est pourvu, dans sa partie supérieure, d'encoches B' ayant des parois convergentes vers en bas, 1, 2, suffisamment espacées l'une de l'autre pour pouvoir recevoir entre elles une paire d'ébauches accolées. Une paire d'ébauches A est placée dans chacune des encoches B' et l'espace entre les ébauches de la paire est rempli d'une quantité d'un agent désoxy dant E, de préférence de carbone. Grâce à l'inclinaison des parois 1, 2 de l'encoche, le propre poids des ébauches A force celles-ci intimement l'une contre l'autre.
Un nombre] quelconque convenable de pai res de ces ébauches sont ainsi montées sur le support B et soumises ensuite ensemble à l'oxydation, par exemple à un traitement ther mique en présence d'oxygène. Pendau" cette opération, l'ébauche est oxydée, mais grâce à la présence de l'agent désoxydant E, au cun oxyde n'est sensiblement formée sur les faces adjacentes des ébauches de chaque paire. Après qu'une couche d'oxyde suffi samment épaisse a été formée, les ébauches de chaque paire sont séparées l'une de l'autre et retirées du support B et chaque ébauche se présente alors à l'état représenté en fig. 7, où D désigne une pellicule d'oxyde cuivreux.
A l'extérieur de la pellicule d'oxyde cuivreux s'est aussi formée une couche mince C d'oxyde cuivrique, mais on notera que sensiblement aucun oxyde n'a été formé sur la face de l'é bauche qui était recouverte de l'agent désoxy dant pendant l'opération d'oxydation. L'u nité oxydée est alors traitée pour enlève l'oxyde cuivrique de la surface de l'ébauché comme décrit plus haut, ou de toute autre manière convenable, pour obtenir l'élément redresseur à l'état achevé représenté en fig. 8.
Dans une variante du procédé, le recou vrement partiel de l'ébauche par un oxyde peut être effectué en préservant une portion de la surface des ébauches de l'accès d'oxy gène pendant l'opération d'oxydation. Une méthode pour arriver à ce résultat consiste par exemple à appliquer une couronne annu laire G, formant bandage, sur les périphéries de chaque paire d'ébauches assemblées A. comme montré aux fig. 9 et 10. La couronne G peut être faite de cuivre mince ou d'un alliage non-oxydant et s'ajustera jointive- ment sur les ébauches, de sorte que l'oxygène est empêché d'arriver aux surfaces adjacen tes des ébauches de chaque paire.
Ces sur faces adjacentes sont toutefois léchées par une faible quantité d'oxygène qui pénètre en tre elles par les ouvertures centrales 0 des ébauches, mais quand les ébauches sont mon tées sur le support B, l'effet de coincement des encoches Bl a la tendance à appliquer les bords des ébauches au voisinage des ouver tures 0 alignées en contact l'un avec l'autre, et quand les ébauches sont alors oxydées avec la couronne G en place, comme dans la dis position des fig. 9 et 10, sensiblemgnt aucun oxydu.-n'est formé sur les surfaces adjacentes des ébauches des paires d'ébauches.
près que les ébauches ont été oxydées, avec la cou ronne G en place, celle-ci est enlevée, les ébauches de chaque paire sont séparées l'une de l'autre et une portion de la couche d'oxyde en est enlevée pour terminer les éléments re dresseurs, comme décrit plus haut.
Process for the manufacture of an alternating current rectifier element. The object of claim I of the main patent is a process for the manufacture of an alternating current rectifier element, having a metal compound in intimate contact with a metal, which is characterized in that the metal compound is formed on the metal in a homogeneous, dense, non-porous state, by at least one heating operation in the presence of an oxidizing gas.
The present invention relates to a particular embodiment of this process which is characterized in that the metallic compound is formed to the full extent required on only a portion of the surface of the body formed by the metal, in order to reduce the amount of compound formed to be subsequently lifted upon completion of the formation of the straightening element.
The accompanying drawing, given by way of example, is used to. explain the process according to the invention.
Fig. 1 is an elevational view of a blank form ready to be processed by this method; Fig. 2 shows a -certain number of these blanks assembled on a support as they appear in a phase of the process; Fig. 3 is a section of an element as it appears in another phase of the process; Fig. 4 is a section through a re-straightening element in the completed state; Figs. 5 and 6 show an end elevation view and a vertical section of another arrangement of blanks during their formation;
Figs. 7 and 8, which correspond to figs. 3 and 4 show these blanks in successive phases of the process for manufacturing the blanks of the arrangement of FIGS. 5 and 6; .Fig. 9 and 10 are views similar to FIGS. 5 and 6, but represent another modification.
Referring to Figs. 1 to 4, a blank of suitable material, for example copper, is indicated at A as being formed by a circular plate provided with a central opening O, although this particular shape is not essential. A certain number of these flat blanks A are assembled on a suitable support B and arranged in pairs so that the blanks of each pair have their adjacent faces A1 in contact with one another (FIG. 2).
The blanks A threaded onto the support B as shown in fig. 2 are then treated by a heating operation in the presence of an oxidizing gas, as in the main patent, to form on the blanks A a layer or film of a compound of the metal constituting them, in this case of the copper oxide.
The oxidation operation is continued until a sufficient oxide layer is formed on the outer surface of each blank, which will then appear as shown in FIG. 3.
It can be seen that each blank will then be covered with a film D of cuprous oxide or of red copper oxide and on the outside of this film of cuprous oxide will be a layer or thin film C of cupric oxide or d black copper oxide. It is also apparent that the oxide film on the exposed surface Az of the preform will be much thicker than on the opposite surface A 'which was in contact with an adjacent preform during the oxidation process.
After the oxidation is completed, the rough is treated so as to remove the copper oxide layer from the entire surface of the rough and to remove the copper oxide layer from one side, Ai, only the draft. It has been found in practice that the straightening characteristics of the completed element are considerably weakened or altered if the oxide is removed mechanically and for this reason it is advantageous to remove the oxide layer by chemical action. than.
To accomplish this, the oxidized blank is treated with a substance which dissolves the oxide layer, and it has been found that the cyanides of the alkali metals, such as, for example, potassium and sodium cyanides, are particularly suitable. for this purpose, these cyanides having the property of dissolving cupric oxide much faster than cuprous oxide.
During this phase of the preparation of the rectifier element, the oxidized blank is treated with cyanide, as usual, in aqueous solution, until all of the oxide, both cuprous and cupric, is lifting the surface A 'of the blank, the cupric oxide being completely removed from the entire surface of the blank.
After the proper amount of oxide has been dissolved by the cyanide, the blank is washed with water and then appears in the form shown in FIG. 4, where D indicates the copper oxide layer remaining at the inner and outer edges of the copper blank and on the AZ side thereof, no oxide remaining on the other side, Ai, of the copper blank. copper blank.
An advantage of the present process is that, as the oxidation is carried out with the blanks arranged so that the oxide formed therein is of non-uniform thickness, the removal of the oxide from a portion of the Drafting can be done without special equipment. The straightening element can therefore be manufactured with greater uniformity and economy than heretofore.
Referring to Figs. 5 and 6, the blanks A are shown assembled in pairs, threaded onto the support B passing through their central opening, and which is provided, in its upper part, with notches B 'having walls converging towards the bottom, 1 , 2, sufficiently spaced from each other to be able to receive between them a pair of contiguous blanks. A pair of blanks A is placed in each of the notches B 'and the space between the blanks of the pair is filled with an amount of a deoxidizing agent E, preferably carbon. Thanks to the inclination of the walls 1, 2 of the notch, the own weight of the blanks forces them intimately against one another.
Any suitable number of pairs of these blanks are thus mounted on the support B and then subjected together to the oxidation, for example to a heat treatment in the presence of oxygen. During this operation, the blank is oxidized, but thanks to the presence of the deoxidizing agent E, no oxide is not substantially formed on the adjacent faces of the blanks of each pair. After a layer of oxide is sufficient. When thick enough has been formed, the blanks of each pair are separated from each other and removed from the support B and each blank is then in the state shown in Fig. 7, where D denotes a film of cuprous oxide. .
On the outside of the cuprous oxide film a thin layer C of cupric oxide was also formed, but it will be noted that substantially no oxide was formed on the face of the blank which was covered with the film. deoxidizing agent during the oxidation process. The oxidized unit is then treated to remove cupric oxide from the surface of the blank as described above, or in any other suitable manner, to obtain the completed rectifier element shown in FIG. 8.
In a variant of the process, the partial covering of the blank with an oxide can be carried out while preserving a portion of the surface of the blanks from access of oxygen during the oxidation operation. One method for achieving this result consists, for example, in applying an annular ring G, forming a bandage, to the peripheries of each pair of assembled blanks A. as shown in FIGS. 9 and 10. Crown G can be made of thin copper or a non-oxidizing alloy and will fit contiguously over the blanks so that oxygen is prevented from reaching the adjacent surfaces of the blanks. each pair.
These adjacent surfaces are however licked by a small quantity of oxygen which penetrates between them through the central openings 0 of the blanks, but when the blanks are mounted on the support B, the wedging effect of the notches Bl tends in applying the edges of the blanks in the vicinity of the openings 0 aligned in contact with one another, and when the blanks are then oxidized with the crown G in place, as in the position of fig. 9 and 10, sensiblemgnt no oxidation is formed on the adjacent surfaces of the blanks of the pairs of blanks.
After the blanks have been oxidized, with the G crown in place, this is removed, the blanks of each pair are separated from each other and a portion of the oxide layer is removed to finish re training elements, as described above.