DE69922291T2 - Betätigungseinrichtung mit Kalibriermitteln und elektrischer Leistungschalter ausgestattet mit diesen Mitteln - Google Patents

Betätigungseinrichtung mit Kalibriermitteln und elektrischer Leistungschalter ausgestattet mit diesen Mitteln Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrische Leistungsschaltungsvorrichtungen und insbesondere auf eine Betätigungsanordnung dafür, die kalibriert werden kann.
  • Hintergrundinformationen
  • Verschiedene Arten von elektrischen Leistungsschaltungsvorrichtungen, wie beispielsweise Schaltungsunterbrecher, Transferschalter und Trennschalter, sind bekannt. Solche Vorrichtungen weisen einen Betätigungsmechanismus auf, der typischerweise von einer Betätigungsanordnung betätigt wird, um den Schalter zu öffnen. Beispielsweise wirkt eine Betätigungsanordnung, die in Verbindung mit einem Schaltungsunterbrecher verwendet wird, mit dem Betriebsmechanismus zusammen, um die Schaltungsunterbrecherkontakte beim Auftreten eines Überstromzustandes innerhalb eines geschützten elektrischen Verteilungssystems zu trennen.
  • Betätigungsanordnungen, wie sie beispielsweise in Verbindung mit Schaltungsunterbrechern verwendet werden, sind allgemein bekannt. Für gewisse bekannte Schaltungsunterbrecher nimmt die Betätigungsanordnung ein elektrisches Impulssignal von einer elektronischen Auslöseeinheit auf, um den Betätigungsmechanismus zu betätigen. Das Signal ist gewöhnlicherweise ein Signal mit niedriger Leistung aufgrund der begrenzten Leistung, die von der elektronischen Auslöseeinheit verfügbar ist. Daher ist es wichtig, daß die Betätigungsanordnung durchgängig von dem Signal mit niedriger Leistung betätigt wird, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Betätigungsanordnung und des Schaltungsunterbrechers sicherzustellen. Jedoch wird dies immer schwieriger im Hinblick auf die Variationen bei der Herstellung, die in dem Herstellungsprozeß der Betätigungsanordnungskomponenten inne wohnen. Insbesondere weil geringe Variationen bei der Herstellung, wie bei spielsweise die Oberflächenrauhigkeit von dem Haltemagneten und dem Anker, direkt die Größe des Signals mit niedriger Leistung beeinflussen, welches benötigt wird, um die Betätigungsanordnung zu betätigen.
  • Das US-Patent 5,453,724 stellt eine Betätigungsanordnung dar. Diese Anordnung setzt einen Haltemagneten ein, um einen Anker gegen die Antriebsvorspannung von einer Druckfeder zu halten. Eine Spulenanordnung, die umlaufend um den Anker herum angeordnet ist, nimmt ein elektrisches Impulssignal auf, welches die Magnetkraft hervorruft, die von dem Haltemagnet geliefert wird und den Anker löst.
  • Es gibt daher eine Notwendigkeit für eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung mit einer verbesserten Betätigungsanordnung.
  • Es gibt auch eine Notwendigkeit für eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung mit einer Betätigungsanordnung, die konsistent durch ein elektrisches Impulssignal betätigt wird.
  • Es gibt weiterhin eine Notwendigkeit für eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung, die eine Betätigungsanordnung besitzt, die Herstellungsvariationen der Betätigungsanordnungskomponenten berücksichtigt, um eine konsistente Betätigung der Betätigungsanordnung sicherzustellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese und andere Notwendigkeiten werden durch die Erfindung erfüllt, die auf eine verbesserte Betätigungsanordnung für eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung gerichtet ist. Die Betätigungsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, welches aus einem magnetisch permeablen Material gebildet wird, und einen Stößel, der innerhalb des Gehäuses positioniert ist, der zwischen einer Einstellposition und einer betätigten Position bewegbar ist. Der Stößel ist auch aus einem magnetisch durchlässigen bzw. permeablen Material geformt. Die Betätigungsanordnung weist weiter Vorspannmittel auf, vor zugsweise eine Druckfeder, die eine Vorspannung aufweisen, um den Stößel vorzuspannen. Die Druckfeder spannt den Stößel weg vom Magneten und der Einstellposition und zu der betätigten Position hin vor. Magnetmittel, wie beispielsweise ein herkömmlicher Permanentmagnet, sind in dem Gehäuse enthalten und in der Nähe des Stößels positioniert. Der Magnet richtet eine Magnetkraft ein, die die Vorspannung überwindet, die von der Druckfeder vorgesehen wird, und hält den Stößel in der Einstellposition. Die Betätigungsanordnung weist weiter eine Spulenanordnung auf, die, wenn sie erregt ist, eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die die Magnetkraft abstößt, die von dem Magneten aufgebaut wird, was gestattet, daß der Stößel von der Druckfeder zur betätigten Position hin bewegt oder angetrieben wird.
  • Die Betätigungsanordnung weist auch Kalibrierungsmittel auf, die in vorteilhafter Weise die Kalibrierung der Vorspannung der Druckfeder gestatten. Wie klar sein wird, steht für die Größe der Vorspannung der Druckfeder direkt in Beziehung zu der Magnetkraft, die von dem Magneten aufgebaut wird, der die Vorspannung überwindet und den Stößel in der Einstellposition hält. Die Vorspannung der Druckfeder und die Magnetkraft, die von dem Magneten aufgebaut wird, stehen wiederum direkt in Beziehung zur Energiemenge, die benötigt wird, um die Spulenanordnung zu erregen und der Magnetkraft entgegenzuwirken, die von dem Magneten aufgebaut wird. Die Vorspannung der Druckfeder kann kalibriert oder eingestellt werden, und zwar in Übereinstimmung mit der Energiemenge, die verfügbar ist, um die Spulenanordnung zu erregen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn es eine begrenzte oder eingestellte Energiemenge gibt, die zur Erregung der Spulenanordnung verfügbar ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Druckfeder in einer Bohrung enthalten, die entlang einer Längsachse des Stößels geformt ist. Eine Öffnung ist benachbart zu einem ersten Ende des Stößels vorgesehen, welches zu der Bohrung führt, während das zweite Ende des Stößels in der Nähe des Magneten positioniert ist. Die Kalibrierungsmittel, die vorzugsweise eine mit Gewinde versehene Schraube oder ähnliche Mittel sind, sind vorzugsweise verschraubt in der Öffnung aufgenommen. Die Schraube erstreckt sich durch die Öffnung, um mit der Druckfeder in Eingriff zu kommen, so daß die Drehung der Schraube eine Einstellung der Vorspannung der Druckfeder zur Folge hat, um die Kalibrierung vorzusehen.
  • Die Erfindung weist auch eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung auf, wie beispielsweise einen Schaltungsunterbrecher, der die Betätigungsanordnung mit einschließt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein vollständiges Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele gewonnen werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, in denen die Figuren folgendes darstellen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Schaltungsunterbrechers, der eine Betätigungsanordnung der Erfindung einsetzt;
  • 2 ist eine isometrische Explosionsansicht der Betätigungsanordnung der Erfindung;
  • 3 ist eine Schnittansicht der Betätigungsanordnung in einer Einstellungsposition; und
  • 4 ist eine Schnittansicht der Betätigungsanordnung in einer betätigten Position.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine Betätigungsanordnung für eine elektrische Leistungsschalteranordnung gerichtet, wie beispielsweise auf einen Schaltungsunterbrecher, einen Transferschalter, einen Trennschalter oder andere ähnliche Bauarten, wie sie bekannt sind. Für die Zwecke der Veranschaulichung wird die Erfindung mit Bezug auf einen Schaltungsunterbrecher beschrieben.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein Schaltungsunterbrecher 10 mit ausgewählten Komponenten davon gezeigt, die schematisch veranschaulicht sind. Der Schaltungsunterbrecher 10 weist ein elektrisch isolierendes Gehäuse 12 und trennbare elektrische Kontakte 14 und 16 auf, die innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sind und zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegbar sind. Der Schaltungsunterbrecher 10 weist auch einen Betätigungsmechanismus 18 auf, um die Kontakte 14 und 16 zu öffnen und zur Öffnung auszulösen, und eine Auslöseeinheit 20, die ansprechend auf einen Strom wirkt, der in der geschützten Schaltung fließt, wie von einem Stromwandler 21 abgefühlt. Die Auslöseeinheit 20 kann ein Auslösesignal ansprechend auf einen vorbestimmten elektrischen Zustand erzeugen, wie beispielsweise ansprechend auf einen Überstrom. Der Schaltungsunterbrecher 10 weist auch eine Betätigungsanordnung 22 auf, die betriebsmäßig mit dem Betriebsmechanismus 18 verbunden ist. Die Betätigungsanordnung 22 nimmt das Auslösesignal 20 auf und betätigt den Betätigungsmechanismus 18, um die Kontakte 14 und 16 aufzusprengen.
  • Mit Bezug auf die 24 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Betätigungsanordnung 22 der Erfindung gezeigt. Die Betätigungsanordnung 22 weist ein Gehäuse auf, welches im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet wird, welches aus einem magnetisch permeablen bzw. durchlässigen Material gebildet wird. Das Gehäuse 24 kann aus einem einzigen Stück aufgebaut sein, weist jedoch vorzugsweise einen Basisbehälter 26 auf, der in Form eines Napfes ausgeformt ist, und eine Abdeckung 28, um den offenen Teil des Basisbehälters 26 abzuschließen. Die Abdeckung ist an dem Basisbehälter 26 beispielsweise durch Crimpen bzw. Umformen des Basisbehälters 26 um die Abdeckung 28 in beabstandeten Intervallen um den Umfang des Basisbehälters 26 herum angebracht. Während der Basisbehälter 26 und die Abdeckung 28 durch andere bekannte Formen der Metallbearbeitung außer dem Crimpen zusammengefügt werden können, ist es wichtig, daß diese Komponenten, die das Gehäuse 24 bilden, die Möglichkeit beibehalten, einen Flußpfad zu unterstützen, wie hier beschrieben wird.
  • Die Betätigungsanordnung 22 weist weiter einen Stößel 30 auf, der teilweise innerhalb des Gehäuses 24 enthalten ist. Der Stößel 30 ist auch aus einem magnetisch permeablen Material geformt. Der Stößel 30 weist ein erstes Ende 32 auf, welches sich vorzugsweise vom Gehäuse 24 erstreckt, und ein zweites Ende 34 mit größerem Durchmesser, welches innerhalb des Gehäuses 24 enthalten ist. Der Stößel 30 ist bewegbar zwischen einer eingestellten Position (3) und einer betätigten Position (4).
  • Der Stößel 30 weist eine Bohrung 36 auf, die sich entlang einer Längsachse davon erstreckt. In der Bohrung 36 ist eine Druckfeder 38 enthalten, die eine Vorspannung besitzt, die den Stößel 30 weg von der eingestellten Position und zu der betätigten Position hin vorspannt oder drückt.
  • Die Betätigungsanordnung 22 weist auch einen Permanentmagneten 42 auf, der in dem Gehäuse 24 enthalten ist und in der Nähe des zweiten Endes 34 des Stößels 30 positioniert ist. Zwischen dem Magneten 42 und dem zweiten Ende 34 des Stößels 30 ist eine Metallscheibe 44. Die Metallscheibe 44 ist vorzugsweise aus einem Material geformt, wie beispielsweise Stahl oder einem ähnlichen magnetisch permeablen Material. Die Metallscheibe 44 ist vorzugsweise aus einem Material geformt, welches weniger spröde ist als der Magnet 42, um als ein Puffer zwischen dem zweiten Ende 34 des Stößels 30 und dem Magneten 42 zu wirken. Die Metallscheibe 44, die aus einem zäheren Material geformt ist, absorbiert den Stoß des Stößels 30, wenn er sich zwischen der eingestellten und der betätigten Position bewegt. Dies verhindert eine übermäßige Abnutzung oder einen Bruch des Magneten 42.
  • Der Magnet 42 ist innerhalb des Gehäuses 24 positioniert, um eine Magnetkraft einzurichten, die die Vorspannkraft der Druckfeder 38 überwindet, um den Stößel 30 in der eingestellten Position zu halten. Insbesondere richtet der Magnet 42 einen Flußpfad ein, wie er von den Pfeilen M angezeigt wird, der sich von dem Magneten 42 durch den Basisbehälter 26 zur Abdeckung 28 und durch einen zylindrischen herabhängenden Schenkelteil 29 der Abdeckung 28 und in das zweite Ende 34 des Stößels 30 erstreckt. Eine Hülse 31, die aus einem nichtmagnetisch permeablen Material geformt ist, ist zwischen der Abdeckung 28 und dem Stößel 30 positioniert, um den Flußpfad durch den Schenkelteil 29 zu leiten, bevor der Flußpfad in den Stößel 30 an seinem zweiten Ende 34 eintritt. Das Ende des Schenkelteils 29 am nächsten zum zweiten Ende 34 des Stößels 30 ist von der unteren Wand des Basisbehälters 26 beabstandet, so daß der Fluß durch das zweite Ende 34 des Stößels 30 abgeleitet wird, um den Stößel 30 gegen die Metallscheibe 44 zu halten. Die Hülse 31 sieht auch eine seitliche Unterstützung für den Stößel 30 vor.
  • Die Betätigungsanordnung 22 weist weiter eine Spulenanordnung 46 mit einer elektrisch isolierenden Hülse 48 und einer Spule bzw. Wicklung 50 auf, die dort herumgewickelt ist, wie es allgemein bekannt ist. Leitungen 52 und 53 erstrecken sich von der Auslöseeinheit 20 und in das Gehäuse 24 der Betätigungsanordnung 22. Die Leitungen 52 und 53 liefern ein Impulssignal, welches die Spulenanordnung 46 erregt, was ein elektromagnetisches Feld von ausreichender Kraft erzeugt, um der Magnetkraft entgegenzuwirken, die von dem Magneten 42 aufgebaut wird. Somit kann durch Erregung der Spulenanordnung 46 und Abstoßung bzw. Einwirkung gegen die Magnetkraft, die vom Magneten 42 aufgebaut wird, der Stößel 30 sich weg von der Metallscheibe 44 bewegen und zu der betätigten Position bewegen. Dies tritt aufgrund der Vorspannung der Druckfeder 38 auf, die den Stößel 30 zu der betätigten Position hin vorspannt oder antreibt, sobald die Vorspannkraft der Druckfeder 38 ausreichend ist, um die Magnetkraft zu überwinden, die folgend auf die Entgegenwirkung davon durch die elektromagnetische Kraft übrig bleibt, die von der Spulenanordnung 46 erzeugt wird.
  • Somit wird klar sein, daß die Vorspannkraft der Druckfeder 38 aufgrund der darauf aufgebrachten Vorspannung, die Größe der elektromagnetischen Kraft, die von der Spulenanordnung 46 erzeugt wird, und die Größe der Magnetkraft, die von dem Magneten 42 aufgebaut wird, direkt in Beziehung stehen und direkt bewirken, wann der Stößel 30 sich von der eingestellten Position zur betätigten Position bewegt. Als erstes muß die von dem Magne ten 42 aufgebaute Magnetkraft stark genug sein, um die Vorspannkraft der Druckfeder 38 zu überwinden und den Stößel 30 in der eingestellten Position zu halten. Das Impulssignal, welches von den Leitungen 52 und 53 zur Spulenanordnung 46 geliefert wird, muß dann ausreichend die Spulenanordnung 46 erregen können, um eine elektromagnetische Kraft aufzubauen, die stark genug ist, der Magnetkraft entgegenzuwirken, die von dem Magneten 42 aufgebaut wird. Während die elektromagnetische Kraft, die von der Spulenanordnung 46 erzeugt wird, nicht größer sein muß als die Magnetkraft, die von den Magneten 42 vorgesehen wird, muß die elektromagnetische Kraft, die von der Spulenanordnung 46 erzeugt wird, nur ausreichen, der Magnetkraft des Magneten 42 entgegenzuwirken, um zu gestatten, daß die Vorspannkraft der Druckfeder 38 die resultierende Magnetkraft überwindet und von der eingestellten Position zur betätigten Position bewegt.
  • Wie es normalerweise der Fall ist, ist die Größe der Magnetkraft, die von dem Magneten 42 geliefert wird, festgelegt und kann nicht variiert werden, sobald dieser innerhalb des Gehäuses 24 montiert ist, insbesondere wenn der Magnet 42 ein Permanentmagnet ist. Zusätzlich ist die Größe des Impulssignals, welches von der Leitung 52 zur Erregung der Spulenanordnung 46 geleitet wird, typischerweise festgelegt und kann nicht variiert werden. Beispielsweise hat in dem Schaltungsunterbrecher 10 die Auslöseeinheit 20 typischerweise eine beschränkte Leistungsquelle, die zum Gebrauch verfügbar ist. Dies bedeutet wiederum, daß es eine begrenzte Menge an Leistung gibt, die verfügbar ist, um das Impulssignal zu erzeugen, welches durch die Leitungen 52 und 53 zur Erregung der Spulenanordnung 46 zu senden ist. Wenn die Magnetkraft, die von dem Magneten 42 aufgebaut wird, und die elektromagnetische Kraft, die von der Spulenanordnung 46 erzeugt wird, im wesentlichen konstant ist, ist es wichtig, daß der Stößel 30 ordnungsgemäß innerhalb der gegebenen Parameter des Magneten 42 und der Spulenanordnung 46 funktionieren kann. Insbesondere muß die Vorspannung der Druckfeder 38 so eingestellt sein, daß es eine ausreichende Vorspannung gibt, um den Stößel 30 von der eingestellten Position zur betätigten Position folgend darauf vorzuspannen oder voranzutreiben, daß die Spulenanord nung 46 erregt wird, um der Magnetkraft des Magneten 42 entgegenzuwirken. Wenn die Vorspannung der Druckfeder 38 zu gering ist, dann kann sich der Stößel 30 nicht von der eingestellten Position zur betätigten Position folgend darauf bewegen, daß die Spulenanordnung 46 erregt ist. Wenn die Vorspannung der Druckfeder 38 zu hoch ist, dann wird sich offensichtlich der Stößel 30 zu der betätigten Position bewegen, sobald die Spulenanordnung 46 erregt ist. Wenn jedoch die Vorspannung der Druckfeder 38 zu hoch eingestellt ist, kann sich der Stößel 30 zu der betätigten Position bewegen, wenn er es nicht soll. Beispielsweise kann die Schwingung innerhalb des Schaltungsunterbrechers 10 bewirken, daß die Betätigungsanordnung 22" ausschlägt" (shock-out).
  • Um eine Betätigungsanordnung 22 zu erhalten, die ordnungsgemäß und innerhalb der hier beschriebenen Einschränkungen arbeitet, kann die Betätigungsanordnung 22 ausgelegt werden, wobei diese Einschränkungen berücksichtigt werden. Jedoch machen es die Variationen bei der Herstellung der einzelnen Komponenten, die die Betätigungsanordnung 22 bilden, es immer noch schwierig, eine ordnungsgemäß funktionierende Betätigungsanordnung 22 zu erhalten. Beispielsweise hat die Oberflächenendbearbeitung des Magneten 42, der Metallscheibe 44 und des ersten Endes 34 des Stößels 30, die alle direkt aneinander anliegen, wie in den 3 und 4 gezeigt, einen direkten Effekt auf den Betrieb der Betätigungsanordnung 22. Wenn die Oberflächenendbearbeitung dieser Komponenten glatt ist, das heißt wenn sie eine kontinuierlich gleichmäßige Oberfläche haben, dann hält die Magnetkraft, die vom Magneten 42 geliefert wird, diese Komponenten enger zusammen. Andererseits, wenn die Oberflächenendbearbeitung dieser Komponenten rauher oder weniger glatt wird, dann werden diese Komponenten nicht so eng zusammengehalten. Daher erfordert eine glattere Oberflächenendbearbeitung und eine festere Verbindung zwischen dem Magneten 42, der Metallscheibe 44 und dem Stößel 30 eine größere elektromagnetische Kraft von der Spulenanordnung 46, um der Magnetkraft des Magneten 42 entgegenzuwirken. Wie jedoch beschrieben kann die elektro magnetische Kraft typischerweise nicht variiert werden, weil die Impulsenergie fest oder konstant ist.
  • Um die beschriebenen Variationen bei der Herstellung zu überwinden, und gemäß eines wichtigen Aspektes der Erfindung, kann die Vorspannung der Druckfeder 38 eingestellt oder entsprechend kalibriert werden. Beispielsweise kann die Vorspannung der Druckfeder 38 für die Situation gesteigert werden, wo die Betätigungsanordnung 22, wenn sie hergestellt und montiert ist, ein Impulssignal erfordert, welches größer ist als die Auslöseeinheit 20 liefern könnte, um die Spulenanordnung 46 zu erregen. Die Steigerung der Vorspannung der Druckfeder 38 würde zur Folge haben, daß ein Impulssignal von niedrigerer Größe erforderlich ist, um eine Betätigung zu bewirken. Im Gegensatz dazu kann die Vorspannung der Druckfeder 38 für die Situation verringert werden, wo das zuvor beschriebene Problem des "Ausstoßens" (shock-out) auftritt.
  • Um die Vorspannung der Druckfeder 38 zu kalibrieren weist die Erfindung eine Schraube 54 oder ähnliche Mittel auf, die verschraubbar in einer Öffnung 56 aufgenommen sind, die in dem ersten Ende 32 des Stößels 30 aufgenommen ist. Die Schraube 54 steht direkt oder indirekt mit der Druckfeder 38 in Eingriff. Die Drehung der Schraube 54 hat eine Einstellung der Vorspannung der Druckfeder 38 zur Folge, um deren Kalibrierung zu erreichen. Beispielsweise wird die Drehung der Schraube 54 in einer ersten Richtung zur Folge haben, daß die Vorspannung der Druckfeder 38 gesteigert wird. Die Drehung der Schraube 54 in einer zweiten Richtung, im allgemeinen entgegengesetzt zur ersten Richtung, würde zur Folge haben, daß die Vorspannung der Druckfeder 38 verringert wird.
  • Eine Federführung, wie beispielsweise der erste Stift 58, kann in Längsrichtung in die Druckfeder 38 eingeführt werden, um eine seitliche Unterstützung dafür vorzusehen, und zwar während der Expansion und der Kompression. Der Kopf 59 des Stiftes 68 kann zwischen der Schraube 54 und der Druckfeder 38 positioniert sein. Vorteilhafterweise sieht dies eine Lagerfläche vor, die zwischen der Schraube 54 und der Druckfeder 38 wirkt, wenn die Schraube 54 gedreht wird, um die Vorspannung der Druckfeder 38 zu kalibrieren. In ähnlicher Weise kann der Stift 60 auch eine seitliche Unterstützung für die Druckfeder 38 vorsehen, wobei der Stift 60 einen Kopf 61 aufweisen kann, der eine Lagerfläche vorsieht, die zwischen der Druckfeder 38 und der Metallscheibe 44 wirkt. Vorzugsweise verhindern die Köpfe 59 und 61 eine übermäßige Abnutzung der Druckfeder 38, wodurch die Lebensdauer der Betätigungsanordnung 22 gesteigert wird.
  • Die Betätigungsanordnung 22 kann auch eine Hülse 62 aufweisen, die umlaufend zwischen dem Stößel 30 und dem Schenkelteil 29 der Abdeckung 28 positioniert ist, um die Reibung dazwischen während der Bewegung des Stößels 30 von der Einstellposition zu der betätigten Position zu reduzieren.
  • Während spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, wird dem Fachmann klar sein, daß verschiedene Modifikationen und Alternativen an diesen Details im Lichte der gesamten Lehren der Offenbarung entwickelt werden könnten. Entsprechend sollen die speziellen offenbarten Anordnungen nur veranschaulichend und nicht einschränkend für den Umfang der Erfindung sein, dem die volle Breite der beigefügten Ansprüche zu geben ist.

Claims (14)

  1. Betätigungsanordnung (22) für eine elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung, wobei die Betätigungsanordnung (22) folgendes aufweist: ein magnetisch permeables bzw. durchlässiges Gehäuse (24); einen magnetisch permeablen Stößel (30), der in dem Gehäuse (24) positioniert ist und zwischen einer Einstellungsposition und einer betätigten Position bewegbar ist; Vorspannungsmittel (38), die eine Vorspannung haben, wobei die Vorspannungsmittel den Stößel (30) weg von der Einstellungsposition zu der betätigten Position vorspannen; Magnetmittel (42), die in dem Gehäuse (24) enthalten sind und in der Nähe des Stößels (30) positioniert sind, wobei die Magnetmittel eine Magnetkraft einrichten, die die Vorspannung der Vorspannmittel überwindet und den Stößel (30) in der Einstellungsposition hält; eine Spulenanordnung (46), die, wenn sie erregt ist, eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die der Magnetkraft entgegenwirkt, die von den Magnetmitteln aufgebaut wird, was gestattet, daß der Stößel (30) von den Vorspannmitteln zu der betätigten Position bewegt wird; und dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsanordnung (22) folgendes aufweist: Kalibrierungsmittel (54) zum Kalibrieren der Vorspannung der Vorspannmittel.
  2. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 1, wobei die Vorspannmittel eine Druckfeder (38) sind, wobei die Kalibrierungsmittel mit der Druckfeder (38) in Eingriff stehen, um die Vorspannung der Druckfeder (38) zu kalibrieren.
  3. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 2, wobei der Stößel (30) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das zweite Ende (34) in der Nähe der Magnetmittel positioniert ist, wobei der Stößel (30) weiter eine Bohrung (36) aufweist, die sich entlang einer Längsachse des Stößels (30) erstreckt, wobei der Stößel (30) eine Öffnung (56) benachbart zum ersten Ende (32) aufweist, die zu der Bohrung (36) führt, wobei die Druckfeder (38) innerhalb der Bohrung (36) enthalten ist und die Kalibrierungsmittel sich durch die Öffnung (56) erstrecken, um mit der Druckfeder (38) in Eingriff zu stehen, um die Vorspannung der Druckfeder (38) zu kalibrieren.
  4. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 3, wobei die Kalibrierungsmittel Schraubenmittel aufweisen, die verschraubbar in der Öffnung (56) aufgenommen sind, wobei die Drehung der Schraubenmittel die Kalibrierung der Vorspannung der Druckfeder (38) zur Folge hat.
  5. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 4, die weiter folgendes aufweist: erste Federführungsmittel, um eine seitliche Unterstützung für die Druckfeder (38) entlang einer Längsachse davon vorzusehen, wobei die ersten Federführungsmittel benachbart zum ersten Ende (32) des Stößels (30) und zwischen den Schraubenmitteln und der Druckfeder (38) positioniert sind.
  6. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 5, die weiter zweite Führungsmittel aufweist, um eine seitliche Unterstützung für die Druckfeder (38) entlang einer Längsachse davon vorzusehen, wobei die zweiten Federführungsmittel benachbart zum zweiten Ende (34) des Stößels (30) und zwischen der Druckfeder (38) und den Magnetmitteln positioniert sind.
  7. Betätigungsanordnung (22) nach Anspruch 6, die weiter folgendes aufweist: eine Hülse (62), die umlaufend zwischen dem Stößel (30) und dem Gehäuse (24) positioniert ist, um die Reibung dazwischen während der Bewegung des Stößels (30) zu reduzieren.
  8. Elektrische Leistungsschaltungsvorrichtung (10), die folgendes aufweist: trennbare elektrische Kontakte (14, 16); einen Betätigungsmechanismus (18) zur Betätigung der elektrischen Kontakte (14, 16); und eine Betätigungsanordnung (22), die folgendes aufweist: ein Gehäuse (24) aus magnetisch permeablem bzw. durchlässigem Material; einen magnetisch permeablen Stößel (30), der in dem Gehäuse (24) positioniert ist und zwischen einer Einstellungsposition und einer betätigten Position bewegbar ist, um den Betätigungsmechanismus (18) zu betätigen; Vorspannmittel (38) mit einer Vorspannung, wobei die Vorspannmittel den Stößel (30) weg von der Einstellungsposition zu der betätigten Position hin vorspannen; Magnetmittel (42), die in dem Gehäuse (24) enthalten sind und in der Nähe des Stößels (30) positioniert sind, wobei die Magnetmittel eine Magnetkraft einrichten, die die Vorspannung der Magnetmittel überwindet und den Stößel (30) in der eingestellten Position hält; eine Spulenanordnung (40), die, wenn sie erregt wird, eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die gegen die Magnetkraft wirkt, die von den Magnetmitteln aufgebaut wird, was gestattet, daß der Stößel (30) durch die Vorspannmittel zu der betätigten Position bewegt wird; und dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsanordnung (22) folgendes aufweist: Kalibrierungsmittel (54) zum Kalibrieren der Vorspannung der Vorspannmittel.
  9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Vorspannmittel eine Druckfeder (38) sind, wobei die Kalibrierungsmittel mit der Druckfeder (38) in Eingriff stehen, um die Vorspannung der Druckfeder (38) zu kalibrieren.
  10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei der Stößel (30) ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das zweite Ende (34) in der Nähe der Magnetmittel positioniert ist, wobei der Stößel (30) weiter eine Bohrung (36) aufweist, die sich entlang einer Längsachse des Stößels (30) erstreckt, wobei der Stößel (30) eine Öffnung (56) benachbart zum ersten Ende (32) besitzt, welche zu der Bohrung (36) führt, wobei die Druckfeder (38) in der Bohrung (36) enthalten ist, und wobei die Kalibrierungsmittel sich durch die Öffnung (56) erstrecken, um mit der Druckfeder (38) in Eingriff zu kommen, um die Vorspannung der Druckfeder (38) zu kalibrieren.
  11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei die Kalibrierungsmittel Schraubenmittel aufweisen, die verschraubbar in der Öffnung (56) aufgenommen sind, wobei eine Drehung der Schraubenmittel die Kalibrierung der Vorspannung der Druckfeder (38) zur Folge hat.
  12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, die weiter folgendes aufweist: erste Federführungsmittel, um eine seitliche Unterstützung für die Druckfeder (38) entlang einer Längsachse davon vorzusehen, wobei die Federführungsmittel benachbart zum ersten Ende (32) des Stößels (30) und zwischen den Schraubenmitteln und der Druckfeder (38) positioniert sind.
  13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, die weiter folgendes aufweist: zweite Federführungsmittel, um eine seitliche Unterstützung für die Druckfeder (38) entlang einer Längsachse davon vorzusehen, wobei die zweiten Führungsmittel benachbart zum zweiten Ende (34) des Stößels (30) und zwischen der Druckfeder (38) und den Magnetmitteln positioniert sind.
  14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, die weiter folgendes aufweist: eine Hülse (62), die umlaufend zwischen dem Stößel (30) und dem Gehäuse (24) positioniert ist, um die Reibung dazwischen während der Bewegung des Stößels (30) zu reduzieren.
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