ES2292605T3 - Metodo y sistema de fijacion de segmentos de un conmutador plano. - Google Patents
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Abstract
Un ensamblaje de conmutador plano de segmentos de carbono (10) que comprende: un buje anular (12) que comprende un material de aislamiento eléctrico; una pluralidad de secciones de conductor metálicas (16) soportadas en una disposición anular espaciadas circularmente sobre el buje, incluyendo cada una de las secciones de conductor una primera proyección frontal (18) que se extiende íntegramente desde la superficie frontal de cada sección de conductor; una pluralidad de segmentos de carbono del conmutador (22) dispuestos sobre las respectivas secciones de conductor y definiendo una superficie de conmutación frontal anular de composición plana, dispuestas las proyecciones frontales en cavidades en los correspondientes segmentos del conmutador; y teniendo la primera proyección frontal de cada sección de conductor una primera sección transversal paralela y adyacente a la superficie posterior (26) del segmento del conmutador correspondiente y una segunda sección transversal paralela yespeciada axialmente hacia delante de la primera sección transversal, caracterizado porque la segunda sección transversal tiene un área mayor que la primera sección transversal para impedir la retirada de la primera proyección frontal de cada sección de conductor desde su segmento del conmutador correspondiente y fijando mecánicamente los segmentos del conmutador a sus secciones de conductor de soporte correspondientes.
Description
Método y sistema de fijación de segmentos de un
conmutador plano.
Esta invención se refiere en general a un
ensamblaje de conmutador plano de segmentos de carbono tipo
"cara" y un método para fijar los segmentos de carbono del
conmutador a conductores metálicos para realizar tal ensamblaje.
Se sabe que un conmutador plano de segmentos de
carbono incluye secciones de conductor metálicas soportadas en una
disposición espaciada circularmente alrededor de una superficie
frontal anular de un buje anular que comprende material aislante.
Se sabe también que tales conmutadores incluyen segmentos de carbono
del conmutador que están formados alrededor y entrelazados con
porciones de las secciones de conductor metálico respectivas. Los
segmentos de carbono del conmutador definen una superficie de
conmutación de composición plana. Un ejemplo de tal conmutador se
describe en la Patente de los Estados Unidos Nº 5.912.523, que se
publicó el 15 de junio de 1999 por Ziegler y otros, está asignada
al cesionario de la presente invención y se incorpora a este
documento como referencia. Para localizar y asegurar absolutamente
los segmentos de carbono, están encajados en el buje.
Además, la Patente de los Estados Unidos Nº
5.925.962 publicada el 20 de julio de 1999 por Kobman y otros y la
patente de Ziegler describen ambas el sobre-moldeado
de carbono y material aislante sobre un sustrato metálico en el
proceso de fabricación y prensando el compuesto de carbono
sobre-moldeado a través de agujeros en las
secciones de conductor metálico para efectuar un entrelazado
mecánico más seguro entre los segmentos de carbono y las secciones
de conductor.
Lo que se necesita en un ensamblaje de fijación
de los segmentos del conmutador plano que soporte y asegure
absolutamente los segmentos de carbono del conmutador sin
sobre-moldear el material del buje alrededor de los
segmentos de carbono o de lo contrario conectando los segmentos de
carbono directamente al buje. Lo que también se necesita es un
método más simple y barato de instalar segmentos de carbono en un
proceso de fabricación de los conmutadores. El documento
US-A-5 629 576 describe un
ensamblaje de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Se proporciona un ensamblaje de conmutador plano
que incluye un buje anular que comprende material de aislamiento
eléctrico y una pluralidad de secciones de conductor metálico
soportadas en una disposición anular espaciada circularmente sobre
el buje, incluyendo cada sección de conductor una primera proyección
frontal que se extiende integralmente desde la superficie frontal
de cada sección de conductor. El ensamblaje del conmutador plano
también incluye una pluralidad de segmentos de carbono del
conmutador dispuestos sobre las secciones de conductor respectivos
y definiendo una superficie de conmutación frontal anular de
composición plana. Las proyecciones frontales se disponen en
cavidades en los segmentos de conmutador correspondientes.
La primera proyección frontal de cada sección de
conductor tiene una primera sección transversal paralela y
adyacente a la superficie posterior del segmento conmutador
correspondiente y una segunda sección transversal paralela y
espaciada axialmente hacia delante de la primera sección
transversal. La segunda sección transversal tiene un área mayor que
la primera sección transversal para impedir la retirada de la
primera proyección frontal de cada sección de conductor de su
segmento de conmutador correspondiente. La primera proyección
frontal de cada sección de conductor fija mecánicamente uno de los
segmentos del conmutador a la sección de conductor. Las primeras
proyecciones frontales proporcionan una fijación mecánica absoluta
que elimina la necesidad de asegurar adicionalmente los segmentos
del conmutador por medios tales como encajarlos parcialmente en
el
buje.
buje.
La invención también incluye un método para
fabricar un conmutador plano que incluye formar un sustrato
conductor anular incluyendo una primera proyección circular frontal
que se extiende íntegramente y axialmente desde la superficie
frontal del sustrato. Se forma un disco de carbono anular sobre el
sustrato conductor sobre-modelando un compuesto de
carbono sobre la superficie frontal del sustrato conductor y
alrededor de la primera proyección frontal circular. A continuación
se deja endurecer el compuesto. Se proporciona a continuación un
buje anular que comprende un material aislante y se conecta el
sustrato conductor a la superficie frontal del buje. A continuación
se forman los segmentos del conmutador espaciados circularmente y
las correspondientes secciones de conductor entrelazadas
mecánicamente, aisladas eléctricamente proporcionando cortes
radiales a través del disco de carbono anular y el sustrato de
metal, respectivamente.
Estas y otras características y ventajas de la
invención resultarán evidentes para los especialistas de la técnica
en conexión con la siguiente descripción detallada y los dibujos, en
los que:
La Figura 1 es una vista frontal de un
ensamblaje de conmutador plano construido de acuerdo con la
invención;
La Figura 2 es una vista lateral de la sección
transversal del ensamblaje de la Figura 1 tomada a lo largo de la
línea 2-2 de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista frontal del conjunto de
la Figura 1 con los segmentos del conmutador eliminados para
mostrar las secciones de conductor del conjunto;
La Figura 4 es una vista lateral de la sección
transversal de una realización alternativa del ensamblaje de la
Figura 1;
La Figura 5 es una vista frontal del ensamblaje
de la Figura 4 con los segmentos del conmutador eliminados para
mostrar las secciones de conductor del ensamblaje;
La Figura 6 es una vista en perspectiva lateral
de un sustrato conductor cortado parcialmente desde el cual se
forman los segmentos de conductor construyendo un conmutador plano
de carbono de acuerdo con la invención;
La Figura 7 es una vista en perspectiva lateral
de un disco de carbono cortado parcialmente formado sobre el
sustrato conductor de la Figura 6 y desde el cual se forman los
segmentos del conmutador en la construcción de un conmutador de
carbono plano de acuerdo con la invención; y
La Figura 8 es una vista de la sección
transversal ampliada del sustrato conductor como se muestra en la
porción del corte de la Figura 6 dentro del
círculo 8.
círculo 8.
En las Figuras 1-3 se muestra en
general como 10 un ensamblaje del conmutador de segmentos de carbono
plano o "tipo-cara". En las Figuras 4 y 5 se
muestra como 10' una segunda realización del ensamblaje de fijación
de los segmentos del conmutador. Las referencias numéricas con la
denominación prima (') en las Figuras 4 y 5 indican configuraciones
alternativas de los elementos que también aparecen en la primera
realización. Salvo que se indique lo contrario, cuando una parte de
la siguiente descripción usa una referencia numérica para referirse
a las Figuras, esa parte de la descripción se aplica igualmente a
los elementos designados por los números con prima en las Figuras 4
y 5.
El conjunto 10 incluye un buje anular 12 que
comprende material de aislamiento eléctrico y que tiene una
superficie frontal anular generalmente plana 14. El buje 12 incluye
un eje de rotación central del buje mostrado como 28 en las Figuras
1, 2 y 3. El ensamblaje 10 también incluye una pluralidad de
secciones de conductor metálicas 16 soportadas sobre el buje 12 en
una disposición anular espaciada circularmente alrededor de la
superficie frontal 14 del buje 12 como se muestra de la mejor forma
en la Figura 3. Cada sección de conductor 16 incluye una primera
proyección frontal anular 18 que se extiende íntegramente desde la
superficie frontal 20 de cada sección de
conductor 16.
conductor 16.
El ensamblaje 10 también incluye una pluralidad
de segmentos del conmutador de carbono 22 soportados sobre las
respectivas secciones de conductor 16 y mecánicamente entrelazados
con las mismas definiendo una superficie anular frontal de
conmutación de composición plana. Las proyecciones frontales 18 de
las secciones de conductor están encajadas dentro de sus
correspondientes segmentos del conmutador 22. En otras palabras, las
proyecciones frontales 18 se disponen dentro de cavidades
complementarias 24 formadas dentro de las superficies posteriores
26 de los correspondientes segmentos del conmutador 22 que se
soportan sobre las secciones conductoras 16.
Según se muestra del mejor modo en la Figura 8,
la proyección frontal 18 de cada sección de conductor 16 tiene una
configuración en "cola de paloma" y la cavidad del segmento del
conmutador 24 correspondiente a cada sección de conductor 16 tiene
una configuración cola de paloma complementaria. Más
específicamente, la primera proyección frontal 18 de cada conductor
tiene la forma de un prisma trapezoidal arqueado y encaja en una
cavidad con forma de prisma trapezoidal arqueado 24 en el segmento
de conmutación correspondiente 22 como se muestra en las Figuras 2
y 7. Por lo tanto como se muestra del mejor modo en la Figura 2, la
primera proyección frontal 18 de cada sección de conductor 16
incluye un cuello estrecho o extremo de la base 25 que tiene una
primera sección transversal paralela a la superficie posterior 26
del segmento del conmutador correspondiente 22 y es adyacente a la
misma y también incluye una extremo distal ancho 27 que tiene una
segunda sección transversal paralela a la primera sección
transversal y espaciada axialmente hacia delante de la misma. La
segunda sección transversal tiene un área mayor que la primera
sección transversal que impide la retirada de la primera proyección
frontal 18 de cada sección de conductor 16 desde su segmento
conmutador correspondiente 22 y fija mecánicamente los segmentos
del conmutador 22 a sus secciones de conductor soporte
correspondientes 16. Esta disposición de entrelazado en cola de
paloma proporciona una fijación mecánica absoluta que elimina la
necesidad de fijar adicionalmente los segmentos del conmutador 22
por un medio tal como encajarlos parcialmente en el buje 12.
Las proyecciones frontales 18 de las secciones
de conductor 16 definen juntas un anillo de composición segmentada
de proyecciones frontales 18 como se muestra de la mejor forma en la
Figura 3. El anillo de proyecciones frontales 18 está dispuesto
coaxialmente con relación al eje del buje 28. Las proyecciones
frontales de la sección del conductor 18 están orientadas de modo
que sus secciones transversales trapezoidales están dispuestas
verticalmente y de forma radial con relación al eje del buje 28. En
otras palabras, los planos verticales que pasan a través del eje
del buje 28 y a través de cada sección de conductor 16 definirían la
sección transversal trapezoidal a través de cada proyección frontal
de las secciones de conductor 18.
La proyección frontal 18 de cada sección de
conductor 16 incluye discontinuidades de la superficie en la forma
de surcos 30 formados dentro de la cara frontal 32 de cada
proyección frontal 18 dispuesta en el extremo distal 27 de cada
proyección frontal 18. Los surcos 30 están orientados de forma
radial con relación al eje del buje 28. Cada segmento de carbono 22
incluye las discontinuidades correspondientes en forma de surcos 31
formados dentro de las superficies frontales 24 de cada cavidad de
segmento de carbono 24. Los surcos en la superficie frontal de cada
cavidad de segmento de carbono 24 complementan y se ajustan a los
surcos 30 de las proyecciones 16 de la sección de conductor
correspondiente. Los surcos radiales entrelazados 30, 31 en los
segmentos de carbono 22 y las secciones de conductor 16 impiden que
los segmentos del conmutador 22 deslicen circularmente sobre sus
secciones de proyección de conductor correspondientes 16.
Cada sección de conductor 16 incluye una
proyección posterior integral 34 que se extiende íntegramente desde
la superficie posterior 36 de cada sección de conductor 16. La
proyección posterior 34 de cada sección de conductor 16 está
dispuesta en una cavidad complementaria 37 formada dentro de la
superficie frontal 14 del buje 12 para fijar absolutamente las
secciones de conductor 16 al buje 12.
La proyección posterior 34 de cada sección de
conductor 16 es generalmente idéntica a la proyección frontal 18 de
cada sección de conductor 16 mostrada en la Figura 2. Como con la
proyección frontal 18 de cada sección de conductor 16, la
proyección posterior 34 de cada sección de conductor 16 incluye los
surcos 36. Los surcos 36 están formados sobre la superficie
posterior 38 de cada proyección posterior 34 y definen un extremo
distal de cada proyección posterior 34. Los surcos 36 en la
proyección posterior 34 están orientados de forma radial con
respecto al eje del buje 28. El buje 12 incluye las discontinuidades
correspondientes en forma de surcos 43 formados dentro de la
superficie frontal de cada cavidad del buje 37. Los surcos 43 en la
superficie frontal de cada cavidad del buje 37 complementan y se
ajustan a los surcos 36 de las proyecciones posteriores de la
sección de conductor correspondiente 34. Los surcos radiales
entrelazados 36, 43 en las cavidades del buje 37 y las proyecciones
posteriores 34 impiden que las secciones de conductor 16 deslicen
circularmente sobre el buje 12.
Cada sección de conductor 16 incluye también una
cola 39 que se extiende axialmente hacia fuera. Las colas 39 están
configuradas para soportar hilos de bobina conectados eléctricamente
a las colas 39 por un medio tal como soldadura.
De acuerdo con la segunda realización del
conjunto mostrado en 10' en las Figuras 4 y 5, una segunda
proyección frontal 52, 40 se extiende desde la superficie frontal
20' de cada sección de conductor 16' y se ajusta a un hueco
complementario 42 en la superficie posterior 26' del segmento de
carbono correspondiente 22'. Las segundas proyecciones frontales 40
fijan adicionalmente los segmentos de carbono 22' a sus secciones de
conductor respectivas 16'. Las proyecciones frontales segundas 40
de las secciones de conductor 16' definen juntas un segundo anillo
de proyecciones frontales de composición segmentada 52 dispuesto de
forma concéntrica con relación al primer anillo de proyecciones
frontales 52 como se muestra de la mejor forma en la Figura 5. Como
las primeras proyecciones frontales 18' las segundas proyecciones
frontales 40 tienen la forma general de prismas trapezoidales
arqueados.
De acuerdo con la segunda realización de las
Figuras 4 y 5 la segunda proyección posterior 44 se extiende desde
la superficie posterior 26' de cada sección de conductor 16' y se
ajusta al hueco complementario 46 en la superficie frontal 14' del
buje 12'. La segunda proyección posterior 44 en cada sección de
conductor 16' fijan adicionalmente las secciones de conductor 16'
al buje 12'. Las segundas proyecciones posteriores 44 de las
secciones de conductor 16' definen juntas un segundo anillo de
proyecciones posteriores de composición segmentada dispuesto de
forma concéntrica en relación con el primer anillo de proyecciones
posteriores 18'. El segundo anillo de proyecciones posteriores es
en general idéntico al segundo anillo de proyecciones frontales 52
y tiene la misma sección transversal trapezoidal y la misma forma
prismática trapezoidal arqueada que la segunda proyección frontal
18.
En la práctica, puede fabricarse un conmutador
plano de segmentos de carbono o tipo "cara" formando en primer
lugar un sustrato conductor anular como se muestra del mejor modo en
las Figuras 6 y 7 como 50. El sustrato conductor 50 tiene una
primera proyección frontal 52 anular o con forma de anillo que se
extiende íntegramente y axialmente desde la superficie frontal 54
del sustrato de conductor 50. El sustrato conductor anular 50 puede
formarse fundiendo el sustrato conductor 50 a partir de un primer
material metálico o estampando el sustrato conductor 50 a partir de
una materia prima de cobre o materia prima que comprende otro metal
adecuado. Puede proporcionarse también un recubrimiento metálico
mostrado en la Figura 8 como 56, sobre el primer material metálico.
En este caso, el recubrimiento comprende preferiblemente un material
metálico, tal como el cobre, que es más conductor que el
primer material metálico. Formando el sustrato conductor anular 50,
se forma la primera proyección frontal circular 52 de forma que
tiene una sección transversal trapezoidal continua alrededor de su
longitud circular de modo que el extremo distal 58 de la proyección
frontal 52 es más ancho que la base 60 de la proyección frontal
52.
Como se muestra en la Figura 7, se forma a
continuación el disco de carbono anular 62 sobre el sustrato
conductor 50 sobre-moldeando un compuesto de
carbono sobre la superficie frontal 54 del sustrato conductor 50 y
alrededor de la primera proyección frontal circular 52. El
compuesto de carbono puede formarse sobre la superficie frontal 54
del sustrato conductor 50 por cualquier medio adecuado conocido en
la técnica tal como moldeado por inyección o moldeado por
compresión. El disco de carbono 62 puede prensarse al tamaño antes
del endurecimiento o puede mecanizarse a su dimensión después del
endurecimiento. En cualquier caso, cuando se deja endurecer el
compuesto de carbono después del moldeado forma un entrelazado
mecánico con el sustrato conductor 50.
El disco de carbono 62 puede formarse de una
formulación de carbono "estándar" tal como el
Ringsdorf EK23 que tiene una resistencia eléctrica específica de 300-450 \mu\Omega y que está disponible en el mercado en SGL Carbon GMBH, de Bon, Alemania. El disco 62 puede formarse alternativamente de una clase de carbono electrografítico que tiene mejores propiedades eléctricas. En cualquier caso, materiales de roce coincidentes con los materiales del conmutador mejora el funcionamiento.
Ringsdorf EK23 que tiene una resistencia eléctrica específica de 300-450 \mu\Omega y que está disponible en el mercado en SGL Carbon GMBH, de Bon, Alemania. El disco 62 puede formarse alternativamente de una clase de carbono electrografítico que tiene mejores propiedades eléctricas. En cualquier caso, materiales de roce coincidentes con los materiales del conmutador mejora el funcionamiento.
Al formar el sustrato conductor 50, se forma
también una primera proyección posterior circular 64 y se extiende
íntegramente y axialmente desde la superficie posterior 68 del
sustrato del conductor 50 opuesta axialmente a la superficie
frontal 54 del sustrato conductor 50. La primera proyección
posterior circular 64 se forma para que sea en general idéntica a
la primera proyección frontal circular 52 y por lo tanto tiene una
sección transversal trapezoidal continua que tiene un extremo
distal 70 que es más ancho que el extremo de la base 72 de la
proyección 64.
El buje 12 se forma a continuación moldeando por
compresión un material aislante tal como resina fenólica sobre la
superficie posterior 68 del sustrato de conductor de metal 50 y
alrededor de la primera proyección posterior circular 64. Se deja
que el material aislante endurezca y forme un entrelazado mecánico
con el sustrato de conductor de metal 50. En otras realizaciones el
buje 12 puede formarse a partir de cualquier plástico adecuado
moldeable de alta resistencia.
A continuación se forman los cortes radiales,
mostrados como 74 en las Figuras 1-3, a través tanto
del disco de carbono anular como del sustrato conductor de metal
50. Los cortes radiales 74 forman los segmentos del conmutador
espaciados circularmente, aislados eléctricamente 22 y sus secciones
de conductor correspondientes entrelazados mecánicamente 16.
La formación del sustrato de conductor 50 puede
incluir también la formación de una segunda proyección frontal
circular y una segunda proyección posterior circular en la forma
segmentada como se muestra en las Figuras 4 y 5. La segunda
proyección frontal circular se forma para que sea concéntrica con la
primera proyección frontal circular 52 y el compuesto de carbono se
moldea por compresión alrededor tanto de la primera como de la
segunda proyecciones frontales circulares. La segunda proyección
posterior circular es generalmente idéntica a la segunda proyección
frontal circular y se extiende íntegramente y axialmente desde la
superficie posterior del sustrato conductor 50 concéntrica con la
primera proyección posterior circular 64. Como con la primera
proyección posterior circular 64, la segunda proyección posterior
circular tiene una sección transversal trapezoidal continua, con el
área de la sección transversal del extremo distal mayor que el área
de la sección transversal del extremo de la base. El área de
aislamiento del buje 12 se moldea por compresión alrededor tanto de
la primera como de la segunda proyecciones posteriores y sobre la
superficie posterior 68 del sustrato de conductor de metal 50.
Un conmutador de carbono plano construido de
acuerdo con la presente invención proporciona un entrelazado
mecánico seguro entre los segmentos de carbono 22, las secciones de
conductor 16 y el buje 12, una conexión eléctrica altamente
conductiva entre los segmentos de carbono 22 y las secciones de
conductor 16, y proporciona un diseño robusto y fácil de
fabricar.
Se pretende que esta descripción ilustre ciertas
realizaciones de la invención en lugar de limitar la invención. Por
lo tanto, usa palabras descriptivas en lugar de limitantes.
Obviamente, es posible modificar esta invención a partir de lo que
enseña la descripción. Dentro del alcance de las reivindicaciones,
se puede llevar a la práctica la invención como se ha descrito y de
otras formas.
Claims (23)
1. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono (10) que comprende:
un buje anular (12) que comprende un material de
aislamiento eléctrico;
una pluralidad de secciones de conductor
metálicas (16) soportadas en una disposición anular espaciadas
circularmente sobre el buje, incluyendo cada una de las secciones
de conductor una primera proyección frontal (18) que se extiende
íntegramente desde la superficie frontal de cada sección de
conductor;
una pluralidad de segmentos de carbono del
conmutador (22) dispuestos sobre las respectivas secciones de
conductor y definiendo una superficie de conmutación frontal anular
de composición plana, dispuestas las proyecciones frontales en
cavidades en los correspondientes segmentos del conmutador; y
teniendo la primera proyección frontal de cada
sección de conductor una primera sección transversal paralela y
adyacente a la superficie posterior (26) del segmento del conmutador
correspondiente y una segunda sección transversal paralela y
especiada axialmente hacia delante de la primera sección
transversal, caracterizado porque la segunda sección
transversal tiene un área mayor que la primera sección transversal
para impedir la retirada de la primera proyección frontal de cada
sección de conductor desde su segmento del conmutador
correspondiente y fijando mecánicamente los segmentos del conmutador
a sus secciones de conductor de soporte correspondientes.
2. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como el definido en la recomendación 1 en el
que la primera proyección frontal de cada sección de conductor tiene
una sección transversal trapezoidal y está dispuesta dentro de un
hueco complementario en el segmento de carbono correspondiente.
3. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 2 en el que
el buje incluye un eje de rotación central del buje y las primeras
proyecciones frontales de las secciones de conductor definen juntas
un primer anillo de proyecciones frontales de composición segmentada
dispuesto de forma coaxial con relación al eje del buje, estando
las secciones transversales trapezoidales de las primeras
proyecciones frontales orientadas verticalmente y de forma radial
respecto al eje del buje.
4. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 3 en el que
la primera proyección frontal de cada sección de conductor incluye
una discontinuidad de superficie y cada segmento de carbono incluye
una discontinuidad correspondiente que complementa y se ajusta a la
discontinuidad de la superficie de la proyección de la sección de
conductor correspondiente.
5. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 4 en el que
las discontinuidades de la superficie comprenden surcos formados
dentro de la cara frontal de cada primera proyección frontal y
están orientadas de forma radial respecto al eje del buje.
6. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 1 en el que
una segunda proyección frontal se extiende desde la superficie
frontal de cada sección de conductor y se ajusta al hueco
complementario en el segmento de carbono correspondiente, definiendo
juntas las segundas proyecciones frontales de las secciones del
conductor un segundo anillo de proyecciones frontales de composición
segmentada dispuesto de forma concéntrica en relación con el primer
anillo de proyecciones frontales.
7. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 1 en el que
cada sección de conductor incluye una primera proyección posterior
integral que se extiende íntegramente desde la superficie posterior
de cada sección de conductor y se dispone en cavidades del buje.
8. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 7 en el que
la primera proyección posterior de cada sección de conductor tiene
una primera sección transversal paralela y adyacente a la
superficie frontal del segmento del conmutador correspondiente y una
segunda sección transversal paralela y especiada axialmente hacia
delante de la primera sección transversal, teniendo la segunda
sección transversal un área mayor que la primera sección
transversal.
9. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 8 en el que
la primera proyección posterior de cada sección de conductor tiene
una sección transversal trapezoidal y está dispuesta dentro de un
hueco complementario en el buje.
10. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 9 en el
que las primeras proyecciones posteriores de las secciones de
conductor definen juntas un primer anillo de proyecciones
posteriores de composición segmentada dispuesto coaxialmente con
relación al eje del buje, estando las secciones transversales
trapezoidales de las primeras proyecciones posteriores orientadas
verticalmente y de forma radial respecto al eje del buje.
11. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 10 en el
que la primera proyección posterior de cada sección de conductor
incluye una discontinuidad de la superficie y el buje incluye la
discontinuidad correspondiente que complementa y se ajusta a la
discontinuidad de la superficie de la proyección de la sección de
conductor correspondiente.
12. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 11 en el
que las discontinuidades de la superficie comprenden surcos formados
dentro de la superficie posterior de cada primera proyección
posterior y están orientados de forma radial respecto al eje del
buje.
13. Un ensamblaje de conmutador plano de
segmentos de carbono como se define en la reivindicación 10 en el
que la segunda proyección posterior se extiende desde la superficie
posterior de cada sección de conductor y se ajusta a un hueco
complementario, definiendo juntas las segundas proyecciones
posteriores de las secciones de conductor un segundo anillo de
proyecciones posteriores de composición segmentada dispuesto de
forma concéntrica respecto al primer anillo de proyecciones
posteriores.
14. Un método para fabricar un conmutador plano
de segmentos de carbono que incluye una pluralidad de secciones de
conductor metálicas soportadas en una disposición anular espaciada
circularmente sobre un buje que comprende un material de
aislamiento eléctrico, incluyendo cada sección de conductor una
primera proyección frontal que se extiende íntegramente desde la
superficie frontal de cada sección de conductor y se encaja en uno
de la pluralidad de segmentos de carbono del conmutador, definiendo
las segmentos del conmutador una superficie de conmutación anular
frontal de composición plana; incluyendo el método las etapas
de:
formar un sustrato conductor anular con una
primera proyección frontal anular que se extiende íntegramente y
axialmente desde la superficie frontal del sustrato;
formar un disco de carbono anular sobre el
sustrato conductor sobre-modelando un compuesto de
carbono sobre la superficie frontal del sustrato conductor y
dejando endurecer el compuesto;
proporcionar un buje anular que comprende un
material aislante.
conectar el sustrato conductor a la superficie
frontal del buje; y
formar segmentos del conmutador eléctricamente
aislados, espaciados circularmente y las secciones de conductor
correspondientes entrelazadas mecánicamente formando cortes radiales
a través del disco anular de carbono y el sustrato de metal,
respectivamente.
15. El método de la reivindicación 14 en el que
la etapa de formar el sustrato conductor anular incluye:
fundir el sustrato conductor a partir de un
primer material metálico; y
estampar el sustrato conductor a partir del
material metálico.
16. El método de la reivindicación 14 en el que
la etapa de formar el sustrato conductor anular incluye proporcionar
un recubrimiento sobre el primer material metálico, comprendiendo
el recubrimiento un material metálico más conductor que el primer
material metálico.
17. El método de la reivindicación 14 en el que
la etapa de formar el sustrato conductor anular incluye formar la
primera proyección frontal anular para incluir un área de la sección
transversal del extremo distal mayor que el área de la sección
transversal del extremo de la base de la primera proyección
frontal.
18. El método de la reivindicación 14 en el que
la etapa de formar un disco de carbono anular sobre el sustrato
conductor incluye el moldeado por compresión de carbono sobre la
superficie frontal del sustrato conductor y alrededor de la primera
proyección frontal anular.
19. El método de la reivindicación 14 en el
que:
la etapa de formar el sustrato conductor incluye
formar una segunda proyección frontal anular concéntrica con la
primera proyección anular frontal; y
la etapa de formar un disco de carbono anular
sobre el sustrato conductor incluye moldear carbono alrededor de la
segunda proyección frontal anular.
20. El método de al reivindicación 14 en el que
la etapa de formar un sustrato conductor incluye formar una primera
proyección posterior circular que se extiende íntegramente y
axialmente desde la superficie posterior del sustrato.
21. El método de la reivindicación 20 en el
que:
la etapa de formar la primera proyección
posterior circular incluye formar una proyección posterior circular
que tiene un área de la sección transversal del extremo distal mayor
que el área de la sección transversal del extremo de la base de la
primera proyección frontal; y
las etapas de proporcionar un buje y conectar el
sustrato conductor al buje incluyen moldear material de aislamiento
sobre la superficie posterior del sustrato de metal y alrededor de
la primera proyección posterior circular.
22. El método de la reivindicación 20 en el que
la etapa de formar un sustrato conductor incluye formar una segunda
proyección posterior circular que se extiende íntegramente y
axialmente desde la superficie posterior del sustrato y es
concéntrica con la primera proyección posterior circular.
23. El método de la reivindicación 22 en el
que:
la etapa de formar la segunda proyección
posterior incluye formar una segunda proyección posterior que tiene
el área de la sección transversal del extremo distal mayor que el
área de la sección transversal del extremo de la base de la primera
proyección frontal; y
las etapas de proporcionar un buje y conectar el
sustrato conductor al buje incluyen el moldeado por compresión de
material aislante sobre la superficie posterior del sustrato de
metal y alrededor de la segunda proyección posterior circular.
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