BRPI0015910B1 - comutador plano e processo para a sua fabricação - Google Patents

Abstract

"comutador plano, processo para a sua fabricação, bem como, peça bruta de condução e disco de carbono para emprego na sua fabricação". um comutador plano para uma máquina elétrica compreende um corpo de suporte (1) elaborado de material prensado isolante, uma infinidade de segmentos do condutor (3) e um número também grande de segmentos de carbono (4), que estão dispostos no lado frontal e estão ligados, conduzindo eletricidade, com os segmentos do condutor (3). os segmentos do condutor (3) apresentam, respectivamente, uma região de ligação (6), de parede grossa, disposta na circunferência do corpo de suporte (1), uma região de contato (7),também de parede grossa, disposta entre o corpo de suporte (1) e o segmento de carbono (4) coordenado e uma região de passagem (8), de parede fina, disposta entre a região de ligação (6) e a região de contato (7).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMUTA-DOR PLANO E PROCESSO PARA A SUA FABRICAÇÃO". A presente invenção se refere a um comutador plano para uma máquina elétrica, compreendendo um corpo de suporte elaborado de material prensado isolante, uma infinidade de segmentos do condutor e um número também grande de segmentos de carbono, que estão dispostos no lado frontal e estão ligados, conduzindo eletricidade, com os segmentos do condutor, sendo que, os segmentos do condutor apresentam, respectivamente, uma região de ligação, de parede grossa, disposta na circunferência do corpo de suporte, uma região de contato, também de parede grossa, disposta entre o corpo de suporte e o segmento de carbono coordenado e uma região de passagem, de parede fina, disposta entre a região de ligação e a região de contato. Além disso, a presente invenção refere-se a um processo para a fabricação de um comutador plano desse tipo, assim como, a uma peça bruta do condutor e a um disco de carbono, para o emprego na fabricação de um comutador plano desse tipo.

Comutadores planos com um corpo de suporte fabricado de material prensado isolante, com um grande número de segmentos do condutor e um número também grande de segmentos de carbono, que estão dispostos no lado frontal e ligados, conduzindo eletricidade, com os segmentos do condutor, contam em muitas execuções diferentes para o estado da técnica. Nesse contexto é referido, por exemplo, às patentes US 5175463 A1, DE 98007045 U1, DE 19752626 A1, US 5255426 A1, DE 19652840 A1, WO 97/03486, DE 19601863 A1, DE 4028420 A1, EP 0667657 A1, US 5442849 A1, WO 92/01321, DE 19713936 A1, US 5637944 A1, DE 9211488 U1 e DE 19713936 A1. As patentes US 5629576 A1, DE 19903921 A1 e EP 0935331 A1 formam outro estado da técnica muito solicitado. Dessas publicações, duas revelam um comutador plano com as outras características indicadas no i nício. Assim, no caso do comutador plano de acordo com a patente DE 4028420 A1 (correspondente GB 2247994 A), entre as regiões de ligação e as regiões de contato dos segmentos do condutor, está prevista, respectivamente, uma contração; a redução correspondente da seção transversal serve, evidentemente para favorecer, durante a fabricação da peça bruta do condutor, a colocação definida das regiões de ligação feitas do material inicial, em princípio plano. No caso do comutador plano conhecido da patente DE 9211488 U1, na área externa dos segmentos do condutor está previsto um ressalto, que resulta em uma redução correspondente da seção transversal de material entre as regiões de ligação e as regiões de contato. Esse ressalto posteriormente é enchido com material prensado, de tal modo que os segmentos de carbono do comutador plano acabado são encaixados por um anel de material prensado fechado continuamente. O grande número de direitos de proteção que se ocupa com comutadores planos com superfície de rolamento de carbono cobre a grande necessidade de comutadores desse tipo úteis na prática que são empregados, em particular, para o acionamento de bombas de combustível em veículos automotores. Ao mesmo tempo, pode-se deduzir do grande número de publicações, que há uma infinidade de círculos de problemas, que até o momento não foram solucionados em medida satisfatória.

Isto está relacionado com o fato de que, em comutadores planos genéricos conhecidos, diversas exigências concorrem, em parte, uma em relação à outra; além disso, entre as metas contam, por exemplo, dimensões menores, baixos custos de fabricação, bem como, alta durabilidade do comutador. Uma das relações de concorrência particularmente grave mencionada acima existe entre a redução das dimensões e o aumento da dura bilidade do comutador plano; pois os fios de enrolamento do rotor são soldados, em geral, nos segmentos do condutor, o que, no caso de dimensões pequenas demais do comutador plano, leva a um dano causado por superaquecimento das ligações eletricamente condutivas dos segmentos do condutor com os segmentos de carbono, o que por sua vez, atrai consigo uma durabilidade reduzida do comutador plano. De fato isto é de tal forma que, os comutadores planos conhecidos, descritos nas publicações indicadas acima, na medida que eles partem de uma ligação eletricamente condutiva produzida por soldas de estanho entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor, não podem ser empregados, na prática, em conse-qüência do problema mencionado anteriormente, e da durabilidade não satisfatória resultante disso. Isso é o fundamento, por exemplo, para as sugestões de empregar uma solda forte resistente à alta temperatura (comp. EP 0935331 A1) ou dispor os pontos de contato entre os segmentos do condutor e os segmentos de carbono relativamente longe das conexões de enrolamento do rotor (comp. DE 19903921 A1) para a ligação dos segmentos de carbono com os segmentos do condutor. Sem dúvida, a sugestão mencionada em primeiro lugar está ligada com gastos adicionais, e a sugestão mencionada em segundo lugar, com dimensões maiores do comuta-dor. A invenção em questão tem como meta, criar um comutador plano do tipo mencionado no início, que possa ser fabricado com custos relativamente baixos, e ao mesmo tempo, apesar das dimensões relativamente pequenas, apresente uma alta durabilidade. Além disso, é tarefa da presente invenção, criar um processo para a fabricação de um comutador plano desse tipo, e produtos intermediários particularmente apropriados empregados com um processo de fabricação desse tipo. A apresentação de tarefa mencionada acima é solucionada de acordo com a invenção em questão pelo fato de que, em um comutador plano do tipo mencionado no início, as regiões de passagem, de paredes uniformemente finas, dos segmentos do condutor estão orientadas, em essência, na extensão radial em relação ao eixo do comutador e ligadas nas regiões de contato dos segmentos do condutor, afastadas dos segmentos de carbono, sendo que entre as regiões de passagem dos segmentos do condutor, por um lado, e dos segmentos de carbono, por outro lado, existe, respectivamente, uma camada de material prensado. De significado essencial para o comutador plano de acordo com a invenção, por conseguinte, é uma combinação de várias características: os segmentos do condutor não são executados com uma espessura de parede, em todas as partes, mais ou menos igual; pelo contrário, as espessuras de parede das diversas regiões dos segmentos do condutor se diferenciam uma da outra de forma significativa, pelo que entre a região de ligação, que serve para a conexão de enro-lamento do rotor, e a região de contato através da qual é produzida a ligação, conduzindo eletricidade, do segmento do condutor com o segmento de carbono correspondente, existe uma região de passagem de parede relativamente fina. Essas regiões de passagem dos segmentos do condutor, executadas com paredes uniformemente finas, estão orientadas, em essência, na extensão radial em relação ao eixo do comutador e ligadas nas regiões de contato dos segmentos do condutor, afastadas dos segmentos de carbono. A fenda existente, dessa forma, primeiramente entre os segmentos de carbono e as regiões de passagem dos segmentos do condutor, pode ser preenchida com uma camada de material prensado.

Em comutadores planos de acordo com a invenção, por conseguinte, a espessura de parede da região de passagem - definida perpendicularmente em relação à direção do fluxo de calor - é menor do que a espessura de parede da região de ligação - medida na direção radial - e a espessura de parede da região de contato - medida na direção axial - do referido segmento do condutor, sendo que a região de ligação, além disso, na direção axial e na direção da circunferência também é dimensionada relativamente grande (ver abaixo). Uma forma desse tipo dos segmentos do condutor leva, em particular, ao fato de que, também no caso de comutadores planos que apresentam dimensões menores extremamente compactas, a soldagem dos fios de enrolamento nas regiões de ligação dos segmentos do condutor não levam a um dano condicionado ao superaquecimento das ligações eletricamente condutivas dos segmentos do condutor com os segmentos de carbono. Pois, em virtude de sua alta capacidade térmica, as regiões de ligação de parede grossa dos segmentos do condutor formam uma primeira redução de calor, para o calor desenvolvido durante o processo de solda. A região de passagem de parede fina, da região de ligação para a região de contato, em contrapartida, em virtude de sua área de corte transversal pequena - normalmente alinhada para o fluxo de calor - para a con- dução de calor da região de ligação para a região de contato do segmento do condutor forma uma resistência considerável. E a região de contato de parede grossa, por sua vez, forma uma redução de calor característica para a energia térmica (mesmo assim reduzida) conduzida através da região de passagem. O resultado é que, durante a soldagem dos fios de enrolamento do rotor aos segmentos do condutor, a região de contato dos segmentos do condutor não se aquece nem de longe, como isto é conhecido do estado da técnica. No emprego da invenção em questão, com emprego de processos de solda tradicionais, são obtidas reduções das temperaturas máximas que ocorrem na ligação dos segmentos do condutor com os segmentos de carbono em torno de 50°C ou de até mesmo mais em relação a comutadores planos conhecidos de tipo genérico. A conseqüência disto é que o perigo das ligações eletricamente condutivas dos segmentos de carbono com os segmentos do condutor, serem danificadas durante a soldagem dos fios de enrolamento do rotor ao comutador plano, seja reduzido consideravelmente. No emprego da presente invenção, os segmentos de carbono podem se ligar, de forma permanente até mesmo por solda de estanho, com os segmentos do condutor, uma vez que as temperaturas que surgem no ponto de contato, de modo confiável, ficam abaixo do ponto de amolecimento para solda de estanho. Isso vale mesmo para comutadores planos extremamente compactos. Nesse contexto resulta também como vantajoso que, no caso do emprego da invenção em questão não existe mais nenhuma necessidade da ligação eletricamente condutiva dos segmentos de carbono com os segmentos do condutor para uma distância maior possível em relação às regiões de ligação dos segmentos do condutor, o que até o momento freqüen-temente levou a áreas de contato relativamente pequenas que ficam radialmente internas, entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor. Pelo contrário, no emprego da presente invenção, podem ser realizadas perfeitamente áreas de contato de grande formato, entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor, o que resulta favorável para a durabilidade da ligação correspondente. A região de passagem de parede fina, esclarecida anteriormen- te, prevista de acordo com a invenção, entre a região de ligação e a região de contato de cada segmento do condutor resulta como vantajosa, ao todo, não somente devido a sua resistência à condução de calor (ver acima). Além disso deve ser salientada a flexibilidade axial, com molejo, das regiões de contato dos segmentos do condutor preparada - durante a fabricação do comutador plano - através das regiões de passagem de parede fina, desde que como isto está previsto, conforme o aperfeiçoamento preferido da invenção explicado em mais detalhes abaixo, o disco anular de carbono mantenha distância - mais tarde preenchido com material prensado - em relação às regiões de ligação e às regiões de passagem da peça bruta do condutor. Pois, quando a parte unida formada da peça bruta do condutor e do disco anular de carbono é colocada em uma ferramenta de injeção para a injeção do corpo de suporte, essa flexibilidade elástica axial limita a força exercida sobre o disco anular de carbono durante o fechamento da ferramenta de injeção. Através da elasticidade das regiões de passagem e do com isso possível molejo axial das regiões de contato, a pressão exercida sobre o disco anular de carbono pode ser controlada. A força principal de fechamento é transformada em tensões de compressão nas regiões de ligação, bem como, nas partes de ponte e almas de ligação (veja abaixo), que eventualmente ligam essas regiões de ligação; mesmo aquelas forças de fechamento que conduzem a uma deformação da peça bruta do condutor na direção axial em torno de 1 a 4 %, podem ser executadas sem dano ao disco anular de carbono. Deste modo, independentemente de tolerâncias que são inevitáveis na fabricação econômica do disco anular de carbono, o comutador pode ser produzido exatamente na sua medida teórica. Um acabamento posterior adicional no lado frontal é dispensável, pelo que é possível uma economia de custos. A limitação efetiva da pressão que atua sobre o disco anular de carbono reduz o perigo de um dano ao disco anular de carbono na fabricação do comutador plano e colabora, deste modo, para uma redução do refugo. A presente invenção possibilita também que, para a fabricação do disco anular de carbono, seja empregado material comparativamente mais econômico, como por exemplo, carbono ligado com material plástico relativamente sensível à pressão, quebradiço e sensível a danos. O molejo axial das regiões de contato da peça bruta do condutor, explicado anteriormente, com o disco anular de carbono adjacente a estas regiões de contato é, em particular, favorecido em relação às regiões de ligação da peça bruta do condutor, quando as regiões de passagem apresentam uma extensão mínima que é de cerca de 5%, de preferência, cerca de 8 a 10 % do raio do comutador plano acabado, o que para o caso de comutadores pequenos de tamanhos de construção correntes (diâmetros de cerca de 20 mm) corresponde a uma extensão radial mínima das regiões de passagem de, no mínimo, 1 mm.

De acordo com a invenção, como exposto anteriormente, está previsto que as regiões de passagem dos segmentos do condutor estejam ligadas nas regiões de contato dos segmentos do condutor, afastadas dos segmentos de carbono. Deste modo, entre as regiões de passagem e eventualmente as regiões de ligação do segmento do condutor, por um lado, e os segmentos de carbono, por outro lado, surge respectivamente uma fenda, que posteriormente é preenchida com uma camada de material prensado. As ligações das regiões de passagem afastadas das áreas de contato das regiões de contato do segmento do condutor, atuam em um transporte de calor consideravelmente reduzido das regiões de passagem dos segmentos do condutor para os segmentos de carbono. A atuação da camada de material prensado, além disso, consiste em uma proteção melhorada da ligação, com condução de eletricidade, entre as regiões de contato dos segmentos do condutor e dos segmentos de carbono em relação a meios agressivos.

Tendo em vista as diferentes espessuras de parede, previstas de acordo com invenção, esclarecidas anteriormente, dos segmentos do condutor em suas diversas regiões, comprova-se como particularmente vantajosa a fabricação de uma peça bruta, do modo como ela é empregada na fabricação do comutador plano de acordo com a invenção, através de um processo combinado de extrusão e estampagem. Em primeiro lugar é fabricado um corpo de base em forma de gamela, por meio de extrusão, que se caracteriza pelas regiões de ligação de paredes grossas, regiões de passagem de paredes finas e regiões de contato, por sua vez, de paredes grossas, sendo que as regiões de contato e eventualmente também as regiões de passagem estão ligadas sob a formação de um anel fechado. Através de estampagem é segmentado, a seguir, o fundo do corpo de base.

As dimensões ideais das regiões individuais dos segmentos do condutor, em particular, as diferentes espessuras de parede e suas relações entre si, dependem de diversas grandezas de influência. Contudo, no caso em que as espessuras de parede das regiões de passagem dos segmentos do condutor tem um valor 80% menor do que a espessura de parede das regiões de contato é mostrada uma significante melhora da vida útil das ligações entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor em comparação com o estado da técnica. É particularmente vantajosa a diferença de espessuras de parede ainda maior, pelo fato de que a espessura de parede das regiões de passagem dos segmentos do condutor tem o valor menor que 60% da espessura de parede das regiões de contato. Desde que as regiões de passagem estejam ligadas nas regiões de contato dos segmentos do condutor afastadas dos segmentos de carbono, isto aumenta o intervalo das regiões de passagem dos segmentos do condutor para os segmentos de carbono. Para o dimensionamento das regiões de contato tem se comprovado, em geral, como vantajoso se a espessura de parede das regiões de contato tiver o valor de, pelo menos, 0,4 vezes do valor da extensão das regiões de contato na direção de circunferência.

Além disso, as regiões de ligação são dimensionadas, de preferência, na direção de circunferência e axial, de tal modo que um eletrodo duplo encontra espaço comodamente em ambos lados do gancho de ligação. Nesse sentido, as regiões de ligação se estendem, de preferência, sobre, pelo menos, 65%, em particular, preferencialmente sobre, pelo menos, 80% da circunferência do comutador plano. Um grande dimensionamento deste tipo das regiões de ligação atua, além disso, sobre a capacidade térmica das regiões de ligação e favorece, com isso, o comportamento térmico de acordo com invenção.

Mais acima já foi exposto que, para o emprego da presente invenção, não há a necessidade de concentrar as ligações condutoras de eletricidade entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor em regiões de contato radial internas relativamente pequenas. Com o intuito de uma maximização das áreas disponíveis para as ligações condutoras de eletricidade, um aperfeiçoamento preferido da presente invenção se caracteriza pelo fato de que, as regiões de contato dos segmentos do condutor estão em contato, em toda a área, com as áreas frontais dos segmentos de carbono. Nesse caso, as áreas de contato sobre as áreas de frontais dos segmentos de carbono podem ser envolvidas por saliências contínuas em forma de moldura fechadas ou também abertas, cujos contornos se adaptam ao contorno das regiões de contato dos segmentos do condutor, e que servem para o ajuste do disco anular de carbono e da peça bruta do condutor entre si durante a construção do comutador plano. Também esta característica deve ser novamente vista em conexão com o procedimento de fabricação, mencionado acima, da peça bruta do condutor, através da combinação de extrusão e estampagem. Pois, regiões de contato de parede grossa, que são apropriadas para o contato total da área com os segmentos de carbono, dentro daquelas saliências em forma de moldura, não podem ser produzidas, se a peça bruta do condutor for conformada, como freqüentemente praticado até o momento, através de processo de embutidura profunda a partir de uma chapa.

Se for desistido das saliências em forma de moldura explicadas anteriormente, as áreas de contato podem, assim, se estender ao longo de todas as áreas frontais dos segmentos de carbono, de modo que os segmentos de carbono estejam ligados, com área total, conduzindo eletricidade com as regiões de contato dos segmentos do condutor.

Na região das áreas de contato, mencionadas anteriormente, dos segmentos de carbono pode ser recebido, de preferência, entre as regiões de contato dos segmentos do condutor e os segmentos de carbono, um material de contato eletricamente condutor. Este pode ser, por exemplo, uma solda de estanho (ver acima). Também pode ser constituído, por exem- pio, de grãos, de pó e/ou de chapinha de um metal, por exemplo, de prata. Pois, em aperfeiçoamentos particularmente preferidos do comutador plano de acordo com invenção, não é necessária uma ligação com apoio mecânico das regiões de contato com segmentos de carbono através de solda ou similar, sobre a qual será entrado em detalhes mais abaixo, se as áreas de circunferência radiais internas e externas dos segmentos de carbono forem assentadas fixamente nos corpos de suporte conformados de material prensado.

No sentido apresentado anteriormente, os segmentos de carbono estão cobertos em particular, preferencialmente, em suas áreas de circunferência radialmente externas, respectivamente, por uma camisa do material prensado formada através do corpo de suporte, sendo que entre as áreas de circunferência externas dos segmentos de carbono e as camisas do material prensado existem particularmente preferidas, respectivamente, ligações com fechamento devido à forma. Estas últimas podem ser executadas de qualquer modo conhecido, em particular, escalonadas, denteadas, denteadas com dentes tipo serra ou similar. Neste caso, a preferência, em particular, é uma ondulação.

Um aperfeiçoamento particularmente vantajoso do comutador plano de acordo com a invenção caracteriza-se pelo fato de que, as regiões de ligação dos segmentos do condutor apresentam uma ranhura axial que se estende na direção da circunferência, e na qual agarra uma nervura da camisa do material prensado. Deste modo, surge uma denteação da camisa do material prensado com o segmento do condutor coordenado, que atua de forma particularmente positiva sobre a estabilidade do comutador. A ranhura, nesse caso, pode ser executada em particular, primeiramente como ranhura retangular, que durante a estampagem do fundo do primeiro ressalto da peça bruta do condutor, produzido por meio de extrusão é estampada nessa peça. Durante o fechamento de uma ferramenta de injeção, na qual a parte de composto, que surgiu por meio da união da peça bruta do condutor com o disco anular de carbono (ver abaixo), é inserida para a moldagem do corpo de suporte de material prensado, no caso da execução apropriada da ranhura, seu limite externo deforma-se sob forças de fechamento radialmente para dentro, de tal modo que a ranhura é cortada atrás; isto leva a uma retenção particularmente fixa da nervura de material prensado na ranhura.

As regiões de ligação dos segmentos do condutor, de forma particularmente preferida, se sobressaem radialmente além das áreas de circunferências externas das camisas do material prensado esclarecidas anteriormente. Essa característica deve ser vista em ligação com o processo de fabricação particularmente preferido esclarecido mais abaixo, e com a peça bruta do condutor empregada para a sua realização.

Um outro aperfeiçoamento particularmente vantajoso do comu-tador plano de acordo com a invenção caracteriza-se pelo fato de que, o núcleo do corpo de suporte cobre as áreas de circunferência radialmente internas dos segmentos de carbono, com a formação de ligações com fecho devido à forma. Em particular, em ligação com as camisas do material prensado esclarecidas acima, que cobrem as áreas de circunferência externas dos segmentos de carbono, resulta uma ligação mecânica suficientemente fixa dos segmentos de carbono com o corpo de suporte, de tal modo que pode-se prescindir de uma ligação portadora mecânica das regiões de contato dos segmentos do condutor com os segmentos de carbono (ver acima).

Um outro aperfeiçoamento vantajoso da invenção é caracterizado pelo fato de que, nas regiões de ligação estão dispostas lingüetas de contato, que são chanfradas nas extremidades. Um chanfro desse tipo, voltado para a área de circunferência externa da região de ligação coordenada leva a uma redução da área de contato entre as lingüetas de contato curvadas para as regiões de ligação dos segmentos do condutor e as regiões de ligação dos segmentos do condutor próximos da ligação para os segmentos de carbono. Isso, por sua vez é favorável, com respeito a uma transferência menor possível do calor que surge durante a soldagem dos fios de enrola-mento do rotor aos segmentos do condutor, para as ligações eletricamente condutivas, entre as regiões de ligação dos segmentos e os segmentos de carbono.

Além disso, é de grande vantagem se, os segmentos de carbono em seus cantos de circunferência externos, voltados para os segmentos do condutor forem executados graduados. Dessa forma, surge nessa região um reforço de forma anular de material prensado, pelo que é produzida uma proteção particularmente boa do referido canto do disco de carbono. A peça bruta do condutor empregada de forma apropriada para a fabricação do comutador mencionado acima, compreende um grande número de segmentos do condutor, dispostos em torno de um eixo, dos quais, respectivamente, dois estão ligados entre si através de uma parte de ponte, sendo que os segmentos do condutor apresentam, respectivamente, uma região de ligação de parede grossa, disposta na circunferência da peça bruta do condutor, uma região de contato, da mesma forma, de parede grossa, disposta no lado frontal, e uma região de passagem de parede fina, disposta entre a região de ligação e a região de contato, e as regiões de passagem uniformemente finas dos segmentos do condutor são orientadas, de preferência, na extensão radial em relação ao eixo, e são ligadas a esse eixo, afastadas das áreas frontais das regiões de contato. De modo particularmente preferido, nesse caso, as partes de ponte estão dispostas entre as regiões de ligação de dois segmentos do condutor adjacentes e, na verdade, de tal modo que as partes de ponte e as regiões de ligação dos segmentos do condutor apresentam a mesma extensão radial, e estão ligadas entre si ao longo de toda a sua extensão radial através de almas de ligação. Por meio da disposição e da dimensão das partes de ponte descritas acima, nos dois lados frontais da peça bruta do condutor em forma de tubo, resultam áreas fechadas em forma de anel, que ficam, respectivamente, em um plano disposto perpendicular em relação ao eixo. Essas áreas são apropriadas de forma extraordinária como áreas de vedação para as duas metades de uma ferramenta de injeção, que é inserida durante a injeção do corpo de suporte de material prensado. A peça bruta do condutor em forma de tubo, fechada continuamente pelas regiões de ligação, partes de ponte e almas de ligação fecha vedando, por conseguinte, na atuação conjunta com as duas metades da ferramenta de injeção com material prensado, o espaço a ser enchido. A construção em forma de tubo da peça bruta do condutor possibilita, de resto que, na região de sua respectiva área de vedação, as duas metades da ferramenta de injeção fiquem exatamente em frente com a peça bruta do condutor. Isso é particularmente vantajoso com respeito às altas forças de fechamento. Pois essas forças são recebidas pela peça bruta do condutor sem alta deformação não permitida. As forças de fechamento, em essência, sozinhas, provocam tensões de compressão na peça bruta do condutor em forma de tubo. O apoio em forma de anel esclarecido mais acima das duas metades da ferramenta de injeção nas duas áreas de vedação em forma de anel que ficam uma em frente à outra traz consigo que, a área de circunferência externa das camisas do material prensado, na medida que estão previstas áreas desse tipo, apresentam um intervalo menor em relação ao eixo do comutador do que as áreas de circunferência externas das regiões de ligação dos segmentos do condutor. Em conseqüência disto, as regiões de ligação dos segmentos do condutor se sobressaem radialmente além das áreas de circunferência externas das camisas do material prensado, com a formação de um ressalto. A espessura de parede das almas de ligação esclarecidas mais acima, de forma particularmente preferida, é consideravelmente menor do que a espessura de parede das partes de ponte. Isso é suficiente para manter a pressão existente durante a injeção do corpo de suporte de material prensado. A espessura de parede menor das almas de ligação facilita a retirada das partes de ponte, que ocorre após a moldagem do corpo de suporte. Nessa relação, tem-se comprovado como particularmente vantajoso se, o intervalo das áreas de circunferência radialmente internas das partes de ponte em relação ao eixo do comutador for, pelo menos, igual em particular, preferencialmente até mesmo um pouco maior do que o intervalo das áreas de circunferência radialmente externas das regiões de ligação dos segmentos do condutor em relação ao eixo do comutador. Pois isso possibilita o corte ou o impacto das partes de ponte após a moldagem do corpo de suporte por meio de um estampo que atua axialmente. Um destorcer dispendioso da área de circunferência externa do comutador plano, a fim de retirar as partes de ponte, nesse caso, não é necessário.

No âmbito da fabricação do comutador plano de acordo com a invenção, pode ser empregado de forma particularmente preferida um disco anular de carbono. Esse disco é unido com a peça bruta do condutor, sendo que de forma particularmente preferida, as áreas de contato dos segmentos do condutor encostam no lado frontal do disco anular de carbono em áreas de contato, que são envolvidas totalmente ou parcialmente, por saliências em forma de moldura continuamente fechadas ou abertas, cujo contorno interno corresponde ao contorno externo das regiões de contato dos segmentos do condutor (ver acima). A unidade composta de peça bruta do condutor e de disco anular de carbono é, então, colocada em uma ferramenta de injeção para a formação do corpo de suporte de material prensado. Depois que o corpo de suporte foi moldado, o disco anular de carbono é subdividido por meio de cortes de separação em segmentos de carbono individuais.

As saliências em forma de moldura do disco anular de carbono esclarecidas acima, são completamente alojadas no material prensado, ou são envolvidas por esse material. Isso assegura que, em particular, no caso da execução fechada continuamente das saliências em forma de moldura, não apenas uma proteção otimizada das áreas de contato entre os segmentos de carbono e os segmentos do condutor contra meios agressivos. Isso leva também a uma fixação independente dos segmentos de carbono no corpo de suporte na direção da circunferência, e contribui para uma fixação dos segmentos de carbono no corpo de suporte na direção radial.

Se as ligações eletricamente condutivas dos segmentos de carbono com as regiões de contato dos segmentos do condutor forem produzidas por soldagem, então o disco anular de carbono deve ser metalizado antes, pelo menos, nas áreas de contato posterior. Para isso, são apropriados como tal processos de galvanização conhecidos. Nesse caso, de forma apropriada, o disco anular de carbono é metalizado em toda a sua área frontal; e as saliências em forma de moldura, de preferência, são executas abertas. De acordo com um aspecto especial da presente invenção, a meta-lização ocorre, sem dúvida, de preferência, por meio de prensagem de alta pressão de partículas de metal, em particular, de pó de Cu ou de Ag - event. prateadas - nas áreas de contato posterior do disco anular de carbono com sinterização logo em seguida. Essa forma de metalização do disco anular de carbono limita-se, de preferência, a áreas de contato posterior, sendo que essas áreas, por sua vez, de preferência, são limitadas por saliências em forma de moldura fechadas continuamente. O comutador plano de acordo com a invenção, de acordo com um aperfeiçoamento preferido, dispõe de um furo central, que apresenta uma região alargada, que se estende desde a área de apoio na direção axi-al, através da profundidade dos cortes de separação previstos entre os segmentos de carbono. Nesse caso, de forma particularmente vantajosa, a região alargada é executada conicamente. Isso reduz o perigo de uma formação de curto-circuito por pó de carbono e/ou pó de metal através do eixo sobre o qual o comutador está pçeso. Devido à conicidade, todavia, a rigidez do comutador é mantida de forma considerável.

Dos esclarecimentos mencionados acima da invenção em questão é evidente que, ela prepara um comutador plano com propriedades não conhecidas até o momento. Em particular, no caso de custos de fabricação pequenos, o comutador plano de acordo com a invenção caracteriza-se por uma especial qualidade que se sobressai confirmada pela alta estabilidade, sendo que são possíveis dimensões particularmente pequenas. Além disso, é simplesmente possível a injeção em torno dos segmentos de carbono; e a ferramenta de injeção pode ser montada de forma particularmente simples. A peça bruta do condutor, além disso, pode apresentar um contorno contínuo interno e externo, de tal forma que ela pode ser inserida em uma matriz. A seguir, a invenção em questão será esclarecida em detalhes, com auxílio um exemplo de execução preferido ilustrado no desenho. Nele são mostrados: Figura 1 um corte axial através de um comutador plano montado de acordo com a presente invenção, Figura 2 o comutador plano de acordo com a figura 1, em vista lateral, Figura 3 a peça bruta do condutor empregada para a fabricação do comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2, no corte axial, Figura 4 a peça bruta do condutor de acordo com a figura 3 em vista de cima, por cima (seta IV na figura 3), Figura 5 a peça bruta do condutor de acordo com as figuras 3 e 4 em vista de cima, por baixo (seta V na figura 3), Figura 6 o disco anular de carbono empregado para a fabricação do comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2, na vista em perspectiva, Figura 7 uma segunda forma de execução preferida do disco anular de carbono empregado para a fabricação de um comutador plano de acordo com a invenção, Figura 8 um corte axial através de uma outra forma de execução preferida de um comutador plano montado de acordo com a presente invenção, Figura 9 uma variação do comutador plano ilustrado na figura 8, no corte axial, Figura 10 uma outra variação do comutador plano ilustrado na figura 8, no corte axial e Figura 11 o molejo axial da peça bruta do condutor durante a fabricação do comutador plano aproximadamente correspondente à figura 10. O comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2 compreende um corpo de suporte 1 produzido de um material prensado isolante, oito segmentos do condutor 3 dispostos uniformemente em torno do eixo do comutador 2 e oito segmentos de carbono 4 dos quais cada um está ligado conduzindo eletricidade, respectivamente, com um segmento do condutor 3. O corpo de suporte 1 apresenta um furo 5 central. Nessa extensão o comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2 corresponde ao estado da técni- ca empregado divulgado de tal forma que, a construção básica não precisa ser explicada detalhadamente.

Os segmentos do condutor 3 constituídos de cobre, como será esclarecido detalhadamente mais abaixo, são provenientes da peça bruta do condutor representada nas figuras de 3 a 5. Eles abrangem três zonas, ou seja, a região de ligação 6, a região de contato 7 e a região de passagem 8 que liga entre si as duas regiões mencionadas anteriormente. Em cada uma das regiões de ligação 6 está disposta uma lingüeta de contato 9. Essa lingüeta serve para a ligação eletricamente condutiva de um fio de bobina 10 com o referido segmento do condutor 3. As lingüetas de contato 9 apresentam na extremidade (comp. figura 3) um chanfro 11, e na realidade naquela área que no comutador plano acabado aponta radialmente para dentro, e está adjacente à região de ligação 6 coordenada do segmento do condutor 3 referido.

Para a melhor ancoragem dos segmentos do condutor 3 no corpo de suporte 1, uma garra de retenção 12 se sobressai das regiões de ligação 6 de cada segmento do condutor 3 inclinada para dentro. Para a mesma finalidade, nas extremidades radialmente internas das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3 estão previstas partes de ancoragem 13, que estão pousadas, em essência, paralelamente ao eixo das regiões de contato 7. As partes de ancoragem 13 apresentam entalhes 14, em sua área de circunferência radialmente externa.

De particular significado para a presente invenção é o dimensi-onamento dos segmentos do condutor 3 em suas diversas seções. Enquanto que a espessura das regiões de ligação 6 - medida na direção radial - é grande, e a espessura das regiões de contato 7 - medida na direção axial - é grande, as regiões de passagem 8 são executadas com paredes particularmente finas. As regiões de passagem 8 são ligadas nas regiões de contato 7 longe dos segmentos de carbono 4 de tal modo que, não existe nenhum contato entre as regiões de ligação 6 e as regiões de passagem 8 dos segmentos do condutor 3, por um lado, e dos segmentos de carbono 4, por outro lado.

As regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3 encostam com toda a superfície nas áreas de contato 15, que no lado frontal estão dispostas nos segmentos de carbono 4. Na região das áreas de contato 15, entre as regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3 e dos segmentos de carbono 4 é recebido um material de contato 16 condutor de eletricidade. As áreas de contato 15 são circundadas por saliências 27 em forma de moldura fechadas (comp. figura 6), que se sobressaem da área frontal 28 dos segmentos de carbono 4. O contorno interno das saliências 27 em forma de moldura dos segmentos de carbono 4 está adaptado vedando ao contorno das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3 de tal modo que, na moldagem do corpo de suporte 1 não pode chegar nenhum material de prensagem nas áreas de contato 15.

Em suas áreas de circunferência radialmente externas, os segmentos de carbono 4 são cobertos, respectivamente, por uma camisa do material prensado 17 do corpo de suporte 1. Nesse caso, devido a uma execução graduada das áreas de circunferência externas dos segmentos de carbono 4, existe uma ligação com fecho devido à forma para a respectiva camisa do material prensado 17. As regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 se sobressaem radialmente pouca coisa além das áreas de circunferência externas das camisas do material prensado 17, pelo que surge um ressalto 18 na circunferência externa do comutador plano. O núcleo do corpo de suporte 1 cobre também as áreas de circunferência radialmente internas dos segmentos de carbono 4. Também nesse caso, em conseqüência de uma execução graduada das áreas de circunferência radialmente internas dos segmentos de carbono 4, surge uma ligação com fecho devido à forma. As ligações com fecho devido à forma dos segmentos de carbono 4 com o corpo de suporte 1, na região de suas áreas de circunferência radialmente internas e externas asseguram uma retenção permanente dos segmentos de carbono no corpo de suporte 1. Também na direção da circunferência, os segmentos de carbono 4 se encaixam com fecho devido à forma no corpo de suporte 1 e, na verdade, através das saliências 27 em forma de moldura.

Na figura 1, por fim, pode se reconhecer a camada de material prensado 19, que existe entre as regiões de ligação 6 e as regiões de passagem 8 dos segmentos do condutor 3 e dos segmento de carbono 4 coordenados. A espessura axial da camada de material prensado 19 depende, em particular, da relação entre si das espessuras das regiões de passagem 8 e das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3.

Os cortes radiais 20, com os quais, no âmbito da fabricação do comutador plano, um disco anular de carbono, primeiramente em peça única (comp. figuras 6 e 7), foi dividido nos segmentos de carbono 4 individuais, são representados da mesma forma. A figura 2 ilustra a área de circunferência externa de formato particularmente grande das regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3. Em ambos os lados das lingüetas de contato 9 estão à disposição duas zonas de tamanho comparável para o contato com eletrodos de solda durante a soldagem do fio de bobina 10 com o segmento do condutor respectivo.

As figuras de 3 a 5 ilustram a peça bruta do condutor empregada para a fabricação do comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2, em corte, na vista de cima por cima e na vista de baixo por baixo. Muitos detalhes da peça bruta do condutor resultam diretamente do esclarecimento anteriormente das figuras 1 e 2; nesse ponto, é feita referência às execuções mencionadas acima. Uma característica importante da peça bruta do condutor é sua construção em forma de tubo completamente fechada. Respectivamente entre duas regiões de ligação 6 existe uma parte de ponte 21. As partes de ponte 21 e as regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 apresentam a mesma extensão radial e estão ligadas entre si ao longo de toda a sua extensão radial através de almas de ligação 22. Com isso, em ambos os lados frontais da peça bruta do condutor, resultam áreas de vedação 23 e 24 fechadas em forma de anel, que se compõem alternadamente, das áreas frontais das regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 e das partes de ponte 21. Como explicado acima em mais detalhes, isto é de particular vantagem para um fechamento bem vedado da ferramenta de prensagem na peça bruta do condutor, sendo que, tendo em vista as altas forças de fechamento necessárias para as pressões de injeção extremamente altas, não levam a uma deformação prejudicial da peça bruta do condutor.

As almas de ligação 22 são executadas com paredes extremamente finas - por meio do dimensionamento correspondente das ranhuras 23. Isso permite que, depois que o corpo de suporte 1 foi injetado as partes de ponte 21 possam ser retiradas por impacto na direção axial, em uma única etapa de trabalho. Para isso, de resto está previsto que, o intervalo 24 das áreas de circunferência radialmente internas das partes de ponte 21 em relação ao eixo do comutador 2 não seja menor mas igual, em particular, preferencialmente, no mínimo, maior do que o intervalo 25 das áreas de circunferência radialmente externas das regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 em relação ao eixo do comutador 2.

Na figura 6, que ilustra o disco anular de carbono empregado para a fabricação do comutador plano de acordo com as figuras 1 e 2, a desmoldagem das saliências 27 em forma de moldura previstas no lado frontal, que circundam as áreas de contato 15 é bem reconhecida. Em comparação com a figura 5, também pode ser reconhecido que, o contorno interno das saliências 27 está adaptado ao contorno das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3.

Além disso, na figura 6 pode ser reconhecida a área de circunferência perfilada interna e externa do disco anular de carbono, que serve para a ligação com fecho devido à forma dos segmentos de carbono 4 posteriores com o material prensado do corpo de suporte 1 na região do núcleo ou da respectiva camisa do material prensado 17.

As áreas de contato 15 foram metalizadas por meio de prensagem de pó de metal na superfície antes da sinterização. O disco anular de carbono ilustrado na figura 7 diferencia-se daquele de acordo com a figura 6 pelo fato de que, as saliências 27 em forma de moldura não são fechadas continuamente, mas pelo contrário, são abertas. Elas circundam as áreas de contato 15, por conseguinte, apenas parcialmente; de modo correspondente, no comutador plano acabado, elas circundam também as regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3 apenas parcialmente. Para um ajuste confiável da peça bruta do condutor e do disco anular de carbono entre si durante a fabricação do comutador plano isso é suficiente.

Toda a área frontal do disco anular de carbono foi metalizada por meio de galvanização. A figura 8 mostra um outro comutador plano construído de acordo com a invenção em questão, que se diferencia do comutador plano de acordo com a íiyura 1 devido às características indicadas a seguir: Uma primeira diferença do comutador plano de acordo com a figura 8 em relação àquele de acordo com a figura 1 se refere à ancoragem da camisa do material prensado 17 do corpo de suporte 1 com as regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 através de uma denteação 31. Essa denteação é formada por uma ranhura axial 32 que se estende na direção da circunferência, nas regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor, e de uma nervura do material prensado 33 que agarra nessa ranhura. Nesse caso, também pode ser reconhecido o corte traseiro da ranhura 32, que surge por meio de recalque do limite externo de forma anular da ranhura durante o fechamento da ferramenta de injeção, na qual foi moldado o corpo de suporte 1.

De resto, uma comparação das figuras 8 e 1 entre si mostra que, o comutador plano de acordo com a figura 8 dispõe de um furo 5 central executado de outra forma. Pois nesse caso, o furo 5 apresenta um alargamento 34, que através de um ressalto 35 se liga na seção 36 cilíndrica do furo. Os cortes de separação 20, por meio dos quais o disco anular de carbono é subdividido nos segmentos de carbono 4 individuais, desembocam na região 34 alargada do furo 5 central.

Os segmentos de carbono 4 são metalizados simplesmente na região das áreas de contato 15 circundadas pelas saliências 27 em forma de moldura, e na verdade, por meio de prensagem do pó de metal na superfície do disco anular de carbono antes da sinterização. Os segmentos de carbono estão ligados com os segmentos do condutor eletricamente condu-tivos através de solda de estanho.

De resto, o comutador plano mostrado na figura 8 corresponde àquele de acordo com a figura 1, de tal modo que para evitar as repetições é referido às execuções correspondentes.

Com respeito às suas características básicas de forma, o comutador plano representado na figura 9 corresponde ao comutador plano de acordo com a figura 8. Por esse motivo, para evitar repetições, na relação com a construção básica do comutador plano ilustrado na figura 9, é referido às execuções uà figura G, e a seguir, é aprofundado snmente nas diferenças. Por um lado, as saliências 27' em forma de moldura que circundam as áreas de contato 15, apresentam uma seção transversal semicircular. Isso facilita não apenas a união da peça bruta do condutor com o disco anular de carbono durante a fabricação do comutador plano. Uma outra vantagem dessa forma das saliências 27' em forma de moldura consiste no fato de que, penetra massa de material prensado nas regiões 37 em forma de cunha, entre as áreas de circunferência das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3, e as saliências 27' em forma de moldura adjacentes. Isso favorece uma ligação firme dos segmentos de carbono 4 nas regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3. Além disso, é vantajoso que, as saliências 27' em forma de moldura sejam cobertas completamente com massa de prensagem do corpo de suporte.

Uma outra diferença do comutador plano de acordo com a figura 9 em relação ao comutador plano ilustrado na figura 8 consiste em uma extensão das regiões de passagem 8 dos segmentos do condutor 3. No caso de um diâmetro externo do comutador plano acabado de cerca de 20 mm, a extensão radial das regiões de passagem 8 é de aproximadamente 1 mm. As regiões de passagem, nesse caso, são alinhadas radialmente; sua espessura de parede - definida na direção axial - é de aproximadamente 0,7 mm, sendo que a espessura de parede - definida na direção radial - das regiões de ligação 6 é de cerca de 1, 2 mm, e a espessura de parede das regiões de contato 7 - definida na direção axial - é de cerca de de 1,4 mm. A seção transversal, através da qual cada região de passagem 8 está ligada à região de contato 7 correspondente, em conseqüência do ressalto 38, tem apenas cerca de 0,5 mm de altura, o que no sentido de uma redução do fluxo de calor atua das regiões de ligação 6, através das regiões de passagem 8 para as regiões de contato 7.

Finalmente pode ser reconhecido que, diferente do que vale para o comutador plano de acordo com a figura 8, nas regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3 não está colocada uma ranhura axial. Sem dúvida, as regiões de passagem 8 estão deslocadas com a formação de um ressaito 39 em lelação aos cantoc frontais 40 das regiões de ligação 6 dos segmentos do condutor 3. Devido à espessura de parede das regiões de ligação 6, bem como, à extensão radial das regiões de passagem 8 dos segmentos do condutor 3 resulta que, entre a área externa dos segmentos de carbono 4, por um lado, e da área externa radial das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3, por outro lado, surge um intervalo considerável (existente cerca de 1,8 mm). Deste modo, resulta radialmente fora das saliências 27' uma área frontal 28' dos segmentos de carbono 4 através da qual elas estão em ligação com o corpo de suporte 1. Ao todo, além das áreas frontais 28', bem como, das saliências 27', estão em ligação, respectivamente, áreas que correspondem aproximadamente de 50 até 70% das áreas de apoio dos segmentos de carbono 4, com o material de prensagem do corpo de suporte 1. O comutador plano de acordo com a figura 10, com respeito às suas características essenciais, corresponde àquele de acordo com a figura 9. Isso também vale para a forma das saliências 27' em forma de moldura, para o tamanho das áreas de contato 15 e as espessuras de parede das regiões de ligação 6, das regiões de passagem 8 e das regiões de contato 7 dos segmentos do condutor 3. Sem dúvida, as regiões de passagem 8 dos segmentos do condutor 3 se ligam rentes às áreas frontais 40 das regiões de ligação 6 de tal modo que, não existem os ressaltos 38 e 39 ilustrados na figura 9. A figura 11 ilustra as relações durante a fabricação do comuta- dor plano mostrado na figura 10, isto é, com uma parte de composto inserida em uma ferramenta de injeção, constituída de uma peça bruta do condutor e de um disco anular de carbono ligado com ele. A metade superior 41 da ferramenta de injeção encosta em uma área de vedação 42, que é formada pelas áreas frontais das regiões de ligação 6, das partes de ponte 21, bem como, das almas de ligação 22 (comp. figura 4). A metade inferior 43 da ferramenta de injeção, de forma correspondente, encosta em uma área de vedação 44, a qual é formada pela área frontal das regiões de ligação 6, das partes de ponte 21 e das almas de ligação 22. A figura 11 mostra que, as possíveis tolerâncias de espessura do disco anular de carbono podem ser compensadas por meio do molejo axial (seta A) das regiões de contato 7 da peça bruta do condutor em relação às regiões de ligação 6 com deformação das regiões de passagem 8. As tolerâncias de espessura do disco anular de carbono, por conseguinte, não atuam sobre a dimensão de acabamento do comutador plano acabado. As dimensões do comutador plano acabado se definem, por conseguinte, independentes de possíveis desvios de massa do disco anular de carbono, de seu valor teórico exclusivamente da ferramenta de injeção. Em conseqüência disso, o comutador plano acabado, também sem acabamento posterior no lado frontal de custos intensivos, apresenta dimensões teóricas exatas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (35)

1. Comutador plano para uma máquina elétrica, compreendendo um corpo de suporte (1) elaborado de material prensado isolante, segmentos do condutor (3) e um número também grande de segmentos de carbono (4), que estão dispostos no lado frontal e estão ligados, conduzindo eletricidade, com os segmentos do condutor (3), sendo que os segmentos do condutor (3) apresentam, respectivamente, uma região de ligação (6), de parede grossa, disposta na circunferência do corpo de suporte (1), uma região de contato (7), também de parede grossa, disposta entre o corpo de suporte (1) e o segmento de carbono (4) coordenado e uma região de passagem (8), de parede fina, disposta entre a região de ligação (6) e a região de contato (7), caracterizado pelo fato de que, as regiões de passagem (8), de paredes uniformemente finas, dos segmentos do condutor (3) estão orientadas, em essência, na extensão radial em relação ao eixo do comutador (2) e ligadas nas regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3), afastadas dos segmentos de carbono (4), sendo que entre as regiões de passagem (8) dos segmentos do condutor (3), por um lado, e dos segmentos de carbono (4), por outro lado, existe, respectivamente, uma camada de material prensado (19).

2. Comutador plano de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a espessura de parede das regiões de passagem (8) dos segmentos do condutor (3) tem o valor menor que 60% da espessura de parede das regiões de contato (7).

3. Comutador plano de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, as regiões de ligação (6) se estendem sobre, pelo menos, 65%, particularmente, de preferência, sobre, pelo menos, 80% da circunferência do comutador plano.

4. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, a camada de material prensado (19) se estende na área entre as regiões de ligação (6) e os segmentos de carbono (4).

5. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, a espessura axial da camada de material prensado (19) é de, no mínimo, 0,5 mm.

6. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, as áreas externas radiais das regiões de contato (7) estão situadas, em torno de uma medida, radialmente dentro das áreas externas radiais dos segmentos de carbono (4), cujo valor está situado entre 0,5 e 1,5 vezes do valor da espessura axial dos segmentos de carbono.

7. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, as áreas internas radiais das regiões de contato (7) estão situadas, em torno de uma medida, radialmente fora das áreas internas radiais dos segmentos de carbono (4), cujo valor está situado entre 0,25 e 1,0 vezes do valor da espessura axial dos segmentos de carbono.

8. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, nas regiões de ligação (6) estão dispostas lingüetas de contato (9),que são chanfradas em um lado, sendo que os chanfros (11) estão voltados para as áreas de circunferência das regiões de ligação (6).

9. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que, a espessura de parede das regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) possui, pelo menos, 0,4 vezes o valor da extensão das regiões de contato (7) na direção da circunferência.

10. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que, as regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) que encostam em toda a superfície, conduzindo eletricidade, em áreas de contato (15) que estão dispostas, pelo lado frontal, nos segmentos de carbono (4).

11. Comutador plano de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, as áreas de contato (15) são envolvidas, pelo me- nos parcialmente, por saliências (27) que ressaltam da área frontal (28) dos segmentos de carbono (4).

12. Comutador plano de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, na região das áreas frontais (28, 28') afastadas das áreas de apoio dos segmentos de carbono e das saliências (27, 27'), a área de ligação dos segmentos de carbono (4) com o corpo de suporte (1) possuem o valor de 50 até 70% da área de apoio dos segmentos de carbono.

13. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que, a extensão das regiões de passagem (8) dos segmentos do condutor (3) na direção da circunferência, não é maior dos que a extensão das regiões de contato (7) na direção da circunferência.

14. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que, na região das áreas de contato (15) entre as regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) e dos segmentos de carbono (4) é recebido um material de contato (16) condutor de eletricidade.

15. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que, em suas áreas de circunferência radialmente externas, os segmentos de carbono (4) são cobertos, respectivamente, por uma camisa do material prensado (17) do corpo de suporte (1).

16. Comutador plano de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que, as regiões de ligação (6) dos segmentos do condutor (3) apresentam uma ranhura axial (32) que se estende, pelo menos parcialmente, na direção da circunferência, e na qual agarra uma nervura (33) da camisa do material prensado (17).

17. Comutador plano de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que, as regiões de ligação (6) dos segmentos do condutor (3) se sobressaem radialmente além das áreas de circunferências externas das camisas do material prensado (17).

18. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que, entre as áreas de circunferência externas dos segmentos de carbono (4) e das camisas do material prensado (17) existem, respectivamente, ligações com fecho devido à forma.

19. Comutador plano de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que, a ligação com fecho devido à forma é construída como ondulação (30).

20. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que, o corpo de suporte (1) cobre as áreas de circunferência radialmente internas dos segmentos de carbono (4) com formação de ligações com fecho devido à forma.

21. Comutador plano de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que, os segmentos de carbono (4) em seus cantos de circunferência externos, voltados para os segmentos do condutor (3) são executados graduados.

22. Peça bruta do condutor compreendendo um grande número de segmentos do condutor (3), dispostos em torno de um eixo, que apresentam, respectivamente, uma região de ligação (6) de parede grossa, disposta na circunferência da peça bruta do condutor, uma região de contato (7), da mesma forma, de parede grossa, disposta no lado frontal, e uma região de passagem (8) de parede fina, disposta entre a região de ligação (6) e a região de contato (7), caracterizada pelo fato de que, respectivamente, dois segmentos do condutor (3) estão ligados entre si através de uma parte de ponte (21), e pelo fato de que, as regiões de passagem (8) uniformemente finas dos segmentos do condutor são orientadas, de preferência, na extensão radial em relação ao eixo e são ligadas a esse eixo afastadas das áreas frontais das regiões de contato (7).

23. Peça bruta do condutor de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que, as partes de ponte (21) estão dispostas entre as regiões de ligação (6) de dois segmentos do condutor (3) adjacentes.

24. Peça bruta do condutor de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que, as partes de ponte (21) e as regiões de liga- ção (6) dos segmentos do condutor (3) apresentam a mesma extensão e estão ligadas entre si, ao longo de toda a sua extensão, através de almas de ligação (22).

25. Peça bruta do condutor de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que, a espessura de parede das almas de ligação (22) é consideravelmente menor do que a espessura de parede das partes de ponte (21).

26. Peça bruta do condutor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 23 a 25, caracterizada pelo fato de que, o intervalo das áreas de circunferência radialmente internas das partes de ponte (21) em relação ao eixo do comutador (2) é igual ou um pouco maior do que o intervalo das áreas de circunferência radialmente externas das regiões de ligação (6) dos segmentos do condutor (3) em relação ao eixo do comutador (2).

27. Peça bruta do condutor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 22 a 26, caracterizada pelo fato de que, nas extremidades radialmente internas das regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) estão previstas partes de ancoragem (13), que pousam, em essência, paralelamente ao eixo das regiões de contato (7).

28. Peça bruta do condutor de acordo com a reivindicação 27, caracterizada pelo fato de que, as partes de ancoragem (13), em sua área de circunferência radialmente externa, apresentam entalhes (14).

29 Peça bruta do condutor de acordo com qualquer uma das reivindicações de 22 a 28, caracterizada pelo fato de que, a extensão das regiões de passagem (8) dos segmentos do condutor (3) na direção da circunferência, não é maior do que a extensão das regiões de contato (7) na direção da circunferência.

30. Processo para a fabricação de um comutador plano de como definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas seguintes: - fabricação de uma peça bruta do condutor, compreendendo um grande número de segmentos do condutor (3), dos quais, respectiva- mente, dois estão ligados entre si através de uma parte de ponte (21), sendo que os segmentos do condutor (3) apresentam, respectivamente, uma região de ligação (6) de parede grossa, disposta na circunferência da peça bruta do condutor, uma região de contato (7), da mesma forma, de parede grossa, disposta no lado frontal, e uma região de passagem (8) de parede fina, disposta entre a região de ligação (6) e a região de contato (7); - fabricação de um disco anular de carbono que, sobre uma área frontal (28) apresenta um número de saliências (27) em forma de moldura que corresponde ao número dos segmentos do condutor (3) da peça bruta do condutor; - união da peça bruta do condutor com o disco anular de carbono, sendo que as regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) encostam nas áreas de contato (15) circundadas pelas saliências (27) em forma de moldura, com produção de ligações eletricamente condutivas; - colocação da parte de composto formada pela peça bruta do condutor e do disco anular de carbono em uma ferramenta de injeção; - injeção de um corpo de suporte (1) constituído de material prensado isolante, na parte de composto na ferramenta de injeção; - retirada do comutador em bruto formado pela peça bruta do condutor, pelo disco anular de carbono e pelo corpo de suporte injetado da ferramenta de injeção; - abertura das partes de ponte (21); - entalhe do disco anular de carbono, respectivamente, entre dois segmentos do condutor (3), até o corpo de suporte para a formação dos segmentos de carbono (4).

31. Processo de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que, a ligação eletricamente condutiva entre as regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) e os segmentos de carbono (4) é produzida por meio de soldagem.

32. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 30 ou 31, caracterizado pelo fato de que, as duas metades da ferramenta de injeção encostam, vedando, em duas áreas de vedação (23, 24) dispostas nos dois lados frontais da peça bruta do condutor, fechadas em forma de anel, que passam respectivamente, em um plano que fica perpendicular ao eixo (2).

33. Processo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que, as duas áreas de vedação (23, 24) ficam uma em frente da outra.

34. Processo de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que, as áreas de contato (15) das regiões de contato (7) dos segmentos do condutor (3) são processadas antes da união da peça bruta do condutor com o disco anular de carbono, com uma rugosidade de 50 a 150 μηη, e logo em seguida, são equipadas com um revestimento de metal resistente à corrosão.

35. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de 30 a 34, caracterizado pelo fato de que, durante o fechamento da ferramenta de injeção, são deformadas as regiões de passagem (8) da peça bruta do condutor.