ES2292605T3 - Metodo y sistema de fijacion de segmentos de un conmutador plano. - Google Patents

Metodo y sistema de fijacion de segmentos de un conmutador plano. Download PDF

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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.
Campo técnico
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.
Antecedentes de la invención
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.
Sumario de la invención
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.
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.
Breve descripción de los dibujos
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.
Descripción detallada
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.
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.
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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