DE102016206400A1

DE102016206400A1 - Stellantrieb und Verfahren zur Herstellung eines Stellantriebs

Info

Publication number: DE102016206400A1
Application number: DE102016206400.2A
Authority: DE
Inventors: Richard Guttenberger
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Elektromotor und einem Getriebe, wobei das Getriebe in einem Getriebegehäuse aus einem Kunststoffmaterial aufgenommen ist und das Getriebegehäuse einen Gehäusedeckel aus einem Kunststoffmaterial umfasst, wobei der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse verschweißt ist. Aufgabe der Erfindung ist es bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb für eine einfach und wirtschaftlich herzustellende Gehäuseverbindung zu sorgen, die keine zusätzlichen Bauelemente benötigt und die hohe Designfreiheit erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Elektromotor und einem Getriebe, wobei das Getriebe in einem Getriebegehäuse aus einem Kunststoffmaterial aufgenommen ist und das Getriebegehäuse einen Gehäusedeckel aus einem Kunststoffmaterial umfasst, wobei der Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse verschweißt ist.
Bei derartigen Stellantrieben dient ein Elektromotor kleiner Baugröße, hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment als Antrieb. Dessen Drehzahl ist für die meisten Anwendungen zu hoch und sein Drehmoment zu niedrig, weshalb in der Regel ein Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet wird. Bei hohen Wirkungsgradanforderungen werden Stirnradgetriebe bevorzugt. Soll eine lineare Bewegung am Ausgang erzeugt werden, bieten sich Spindelgetriebe als letzte Getriebestufe an. Da Untersetzungsgetriebe empfindlich gegenüber Verschmutzungen und je nach Anwendung auch gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit sind, werden diese Getriebe in ein Gehäuse eingebaut. Solche Gehäuse bestehen in der Regel aus einem Getriebegehäuse und einem Gehäusedeckel mit Durchführungen für Ein- und Ausgangswelle.
Aus der DE 10 2009 046 651 A1 ist ein gattungsgemäßer Stellantrieb bekannt. Dessen Gehäusedeckel ist durch Reibschweißen mit dem Getriebegehäuse verbunden. Um eine innige Verbindung von Getriebegehäuse und Gehäusedeckel durch Reibschweißen zu erreichen müssen die Gehäuseteile aneinander gepresst und durch Aneinanderreiben Wärme erzeugt werden. Dies kann durch eine Drehbewegung eines der Gehäuseteile am zweiten Gehäuseteil geschehen oder durch Erzeugung von Vibrationen. Dieses Verfahren ist nicht für alle Gehäusegeometrien geeignet, sondern erfordert plane Flächen oder Rotationssymmetrien.
Aufgabe der Erfindung ist es daher bei einem gattungsgemäßen Stellantrieb für eine einfach und wirtschaftlich herzustellende Gehäuseverbindung zu sorgen, die keine zusätzlichen Bauelemente benötigt und die hohe Designfreiheit erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Es ist vorgesehen den Gehäusedeckel mit dem Getriebegehäuse durch ein Laser-Durchstrahl-Schweißverfahren miteinander zu verschweißen. Dieses Schweißverfahren erlaubt auch unsymmetrische Geometrien, weil keine nennenswerte Relativbewegung der Fügepartner zueinander erforderlich ist. Zudem ist es sehr wirtschaftlich und benötigt keine Zusatzbauteile wie Schrauben, Niete oder Zusatzhilfsmittel, wie Schweißdraht etc. oder es werden keine störenden Anformungen für Schnappmittel benötigt.
Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Es ist vorgesehen, dass der Gehäusedeckel und das Getriebegehäuse Lagerzapfen oder Lageraufnahmen umfasst. Bei einem derartigen Aufbau wäre die Verwendung eines Reibschweißverfahrens ungeeignet, weil hierdurch die Getriebebauteile beschädigt werden könnten oder eine undefinierte Einbaulage zu erwarten wäre. Reibungswärme durch Rotation des Gehäusedeckels könnte mit dieser Geometrie nicht erzeugt werden. Im Übrigen werden Laser-Durchstrahl-Schweißen keine Materialpartikel abgerieben, welche das Getriebe blockieren könnten, wie es beim Reibschweißverfahren möglich ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein umlaufender Rand vorgesehen, welcher mit dem Gehäusedeckel oder auch mit dem Getriebegehäuse einstückig ist und an einer Innenwandung des Getriebegehäuses bzw. Gehäusedeckels unter Vorspannung anliegt. Durch die Vorspannung wird eine Voraussetzung für eine innige Schweißverbindung geschaffen, weil hierdurch eine geringfügige aber entscheidende Bewegung der Fügepartner aufeinander zu erreichbar ist. Die durch einen Laserstrahl erwärmten und aufgeschmolzenen Bereiche von Getriebegehäuse und Gehäusedeckel geben der vorher aufgebauten Spannung nach und vermischen sich. Nach dem Erkalten ergibt sich eine innige feste und dichte Verbindung.
Um eine Vorspannung zu erzeugen ist eine vorspringende Wulst hilfreich, die am Rand des Gehäusedeckels angeordnet ist. Grundsätzlich kann die Wulst auch am Getriebegehäuse vorgesehen sein. Diese Wulst ist als Schweißbereich definiert, wobei die Breite eines Laserstrahls auf die Breite der Wulst abgestimmt ist. Es ist besonders wichtig, dass keine Barrieren, die ein Nachgeben der Vorspannung behindern, bestehen bleiben, deshalb ist die Wulst als Schweißbereich entsprechend sorgfältig auszuführen. Solche Barrieren würden beispielsweise dann bestehen bleiben, wenn der Laserstrahl zu schmal ist und nur einen Teilbereich aufschmelzen kann. Hierdurch würde nur eine oberflächliche Schweißverbindung entstehen, die größeren Kräften keinen ausreichenden mechanischen Widerstand entgegensetzen könnte.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass ein Gehäuseteil, das Getriebegehäuse oder der Gehäusedeckel aus einem für die Wellenlänge des verwendeten Laserlichts weitgehend durchlässigen Kunststoffmaterial besteht und das jeweils andere Gehäuseteil, der Gehäusedeckel oder das Getriebegehäuse aus einem dieselbe Wellenlänge absorbierenden Material besteht oder eine dieselbe Wellenlänge absorbierende Beschichtung aufweist. Hierbei kann der Laserstrahl durch die Wandung des äußeren Gehäuseteils hindurch bis zum Schweißbereich vordringen und das zweite gut absorbierende Teil im Randbereich aufheizen und aufzuschmelzen, wobei die Wärme des zweiten Gehäuseteils durch Wärmeleitung auch in das transparente Material geleitet wird und auch dieses aufschmilzt. Die beiden Gehäuseteile bewegen sich nach dem Aufschmelzen geringfügig aufeinander zu und vermischen sich ausgiebig und verbinden sich innig miteinander, so dass eine feste und dichte Verbindung entsteht.
Eine alternative Ausführung sieht vor, dass beide Gehäuseteile, das Getriebegehäuse und der Gehäusedeckel aus demselben oder einem sehr ähnlichen Material bestehen, welche dieselben oder sehr ähnliche Transparenz- und Absorptionseigenschaften für die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls besitzen, wobei eine relativ hohe Transparenz beider Gehäuseteile vorgesehen ist. Hierdurch ist es nicht mehr unbedingt erforderlich mehrere Kunststoffmaterialien vorrätig zu halten.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch das Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Dabei wird ein vormontierter Stellantrieb, bei welchem der Gehäusedeckel im Gehäuse eingepresst ist oder während des folgenden Verfahrensschritts auf das Gehäuse gedrückt wird, mit einem Laserstrahl bestrahlt, während eine relative Vorschubbewegung in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels (x-Richtung) ausgeführt wird. Dabei kann sich entweder der Laserstrahl oder der Stellantrieb bewegen. Bei einer rotationssymmetrischen Schweißnaht ist es am einfachsten den Stellantrieb rotieren zu lassen. Der Laserstrahl kann kontinuierlich oder intermittierend auf den Gehäusedeckel einstrahlen, um entweder eine dichte Gehäuseverbindung herzustellen oder eine ökonomische Verbindung mit geringer Taktzeit.
Um eine hohe Qualität der Schweißverbindung zu erreichen ist vorgesehen, dass der Gehäusedeckel an seinem Rand eine Wulst aufweist, welche als Schweißbereich definiert ist, wobei die Breite eines Laserstrahls auf die Breite der Wulst abgestimmt ist, so dass keine nicht erwärmten Teilbereiche im Fügebereich möglich sind.
Der Abstand der beiden Gehäuseteile im Schweißbereich soll sich gleichmäßig und gleichzeitig über den gesamten Schweißbereich oder zumindest einem Teil-Schweißbereich verringern können, um eine innige Verbindung mit dem Lagerschild einzugehen. Der Laserstrahl, welcher eine Vorschubbewegung entlang des Schweißbereichs (x-Richtung) ausführt, kann zu diesem Zweck eine rechtwinklig zu einer Vorschubbewegung modulierte Bewegung (hin- und hergehende Bewegung) parallel zur Oberfläche des Gehäusedeckels (y-Richtung) ausführen.
Um eine noch sicherere Schweißverbindung zu erreichen ist weiter vorgesehen den Laserstrahl so zu beeinflussen, dass der Bereich höchster Energiedichte in z-Richtung moduliert wird. Zugleich muss darauf geachtet werden, dass die Oberfläche des Gehäusedeckels nicht verformt wird. Es darf also kein zu hoher Energieeintrag im oberflächennahen Bereich erfolgen. Die verwendete Schweißeinrichtung weist daher eine modulierbare Linsenmechanik auf, wobei eine Kollimationslinse oder eine Fokussierlinse eine Oszillationsbewegung entlang der z-Achse ausführt. Der Transmissions- bzw. Absorptionsgrad ist so zu wählen, dass eine ausreichende Erwärmung der Schweißstelle möglich ist ohne die Oberfläche des Gehäuses zu beschädigen. Dies kann bei einem Absorptionsgrad zwischen 10% und 20% der Fall sein. Für das beschriebene Schweißverfahren eignet sich ein Infrarotlaser aus dem Wellenlängenbereich zwischen 0,7 und 2,5 Mikrometer, ein Nd:YAG-Laser mit 1,064 Mikrometer oder ein CO₂-Laser mit 10,6 Mikrometer.
Eine weitere wirkungsvolle Maßnahme besteht darin, den Laserstrahl durch eine Optik derart zu modifizieren, dass er an der Oberfläche einen Strahlquerschnitt aufweist, der bis zum Schweißbereich zu einer Kreisfläche oder einem Punkt fokussiert wird. In der Regel verlässt ein Laserstrahl die Strahlungsquelle mit einem Gauß’schen Strahlungsprofil, bei welchem das Maximum der Strahlung in der Strahlmitte ist. Wünschenswert ist in diesem Fall das Strahlungsmaximum in einem ringförmigen Bereich zu verschieben, wobei im Zentrum des Strahlungskegels ein Minimum der Strahlungsintensität vorherrscht. Auf der Oberfläche wird die Laserstrahlung daher auf einen großen Flächenbereich verteilt, sie trifft sich im Schweißbereich jedoch in einer kleinen Kreisfläche – idealisiert in einem Punkt. Auch bei einem geringen Absorptionsgrad von ca. 10 bis 20 % kann hierdurch genügend Wärme erzeugt werden um eine Schweißverbindung herzustellen.
Es ist auch möglich mehr als einen Laserstrahl zu verwenden, die unter unterschiedlichen Einstrahlwinkeln auf den Schweißbereich gerichtet sind, wobei sich die Strahlquerschnitte der verschiedenen Laserstrahlen an der Oberfläche des Gehäuses nicht oder nur geringfügig überlappen, im Schweißbereich jedoch eine sich addierende Strahlungsintensität aufweisen, welche den Schweißbereich ausreichend für eine Schweißverbindung erwärmen kann.
Zweckmäßigerweise sollten die beiden Laserstrahlen im Verbindungsbereich der beiden Gehäuseteile deckungsgleich sein um ein möglichst optimales Schweißergebnis zu erzielen.
Eine besonders interessante Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, einen Laserstrahl schräg auf den Gehäusedeckel zu richten und dabei eine Art Präzessionsbewegung um die Schweißstelle auszuführen. Dabei wird stets die Schweißstelle bestrahlt, der Eintrittsbereich der Laserstrahlung an der Oberfläche und die Richtung, aus welcher diese eingestrahlt wird, ändert sich jedoch ständig, so dass die Gefahr einer Überhitzung und damit einer Verformung der Oberflächen vernachlässigbar gering ist. Der Laserstrahl überstreicht dabei eine Kegelmantelfläche.
An der Oberfläche verteilt sich die eingestrahlte Laserenergie durch Wärmeleitung weiter. Dennoch kann es unter Umständen erforderlich sein, dass die Oberfläche eines der Gehäusekörper gekühlt wird. In diesem Fall wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche durch eine Kontaktfläche eines Kühlkörpers oder Kühleinrichtung durch Wärmeleitung gekühlt wird oder dass die Kühlung durch einen Gasstrom erfolgt.
Als Gehäusematerialien eignen sich z. B. Polyamid, Polybutylenterephthalat, PEEK etc. Diese können auch mit Verstärkungsfasern gemischt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stellantriebs,
2 eine Außenansicht des Stellantriebs gemäß 1,
3 eine Seitenansicht des Stellantriebs gemäß 1,
4 eine Teilschnittansicht des Stellantriebs gemäß 1,
5 eine zweite Ausführungsform des Stellantriebs,
6 eine dritte Ausführungsform des Stellantriebs,
7 ein geöffnetes Getriebegehäuse der zweiten Ausführungsform,
8 ein geöffnetes Getriebegehäuse der dritten Ausführungsform,
9a eine stilisierte Darstellung einer Schweißstelle und
9b eine vergrößerte Einzelheit A aus 9a.
Hinweis: Bezugszeichen mit Index und entsprechende Bezugszeichen ohne Apostroph bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der Zeichnungsbeschreibung. Es kann sich darüber hinaus um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik oder einer Variante handeln. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Index.
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Stellantriebs 1a, mit einem Elektromotor 2, einem Getriebe 3, einem Getriebegehäuse 4a und einem Getriebedeckel 5a. Das Getriebe 3 ist als Stirnradgetriebe ausgebildet und umfasst mehrere Achsen, die sowohl im Getriebegehäuse 4a als auch im Gehäusedeckel 5a gelagert sind und eine Ausgangswelle 8, die parallel zur Motorachse aus dem Getriebegehäuse 4 austritt. Die Ausgangswelle 8 ist auf einem hülsenförmigen Lagerzapfen 6 des Gehäusedeckels 5a gelagert. Der Gehäusedeckel 5a umfasst einen Rand 7a, der sich ins Innere des Getriebegehäuses 4a erstreckt und an einer Innenwandung 10a des Getriebegehäuses 4a anliegt und mit diesem verschweißt ist. Zudem ist eine Wulst 9 gezeigt.
2 zeigt eine Außenansicht des Stellantriebs 1a, mit dem Elektromotor 2, dem Getriebegehäuse 4a, dem Gehäusedeckel 5a und der Ausgangswelle 8.
3 zeigt eine Seitenansicht des Stellantriebs 1a, mit dem Elektromotor 2, dem Getriebegehäuse 4a und der Ausgangswelle 8.
4 zeigt eine Teilschnittansicht des Stellantriebs 1a, mit dem Elektromotor 2, dem Getriebegehäuse 4a, Getriebe 3, dem Gehäusedeckel 5a und dem Rand 7a, der sich in das Innere des Getriebegehäuses 4a erstreckt. Der Rand 7a ist mit einer Wulst 9a versehen, der an der Innenwandung 10a des Getriebegehäuses 4a anliegt und in diesem Bereich mit dem Getriebegehäuse 4a verschweißt ist. Die Wulst 9a ist hier vollumfänglich ausgeführt, um eine gute Dichtigkeit des Gehäuses zu erreichen. Die Wulst 9a kann aber auch unterbrochen sein, wenn keine hohen Dichtigkeitsanforderungen bestehen. Der Außendurchmesser der Wulst 9a ist in einem Vormontagezustand jeweils größer als der Innendurchmesser der Innenwandung 10 an derselben Stelle. Auf diese Weise ist stets eine Pressverbindung herstellbar. Beim Schweißvorgang wird das außen angeordnete Getriebegehäuse 4a im Bereich der Wulst 9a mit einem Laser bestrahlt. Das Gehäusematerial ist für die Wellenlänge dieses Lasers weitgehend transparent, so dass der Strahl bis zur Wulst 9a ohne größere Abschwächung vordringen kann. Das Material des Gehäusedeckels 5a weist, zumindest im Bereich der Wulst 9a, gute Absorptionseigenschaften für die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls auf. Dadurch erwärmt sich die Wulst 9a. Die Wärme wird durch Wärmeleitung auch auf das Getriebegehäuse 4a übertragen, so dass beide Fügepartner aufschmelzen. Durch die Vorspannung, aufgrund der Pressverbindung verringert sich der Durchmesser des Getriebegehäuse 4a geringfügig und beide Fügestellen bewegen sich aufeinander zu. Auf diese Weise ergibt sich eine innige Verbindung der beiden Gehäuseteile 4a, 5a im Bereich der Wulst 9a. Die Breite des Laserstrahls ist dabei auf die Breite der Wulst 9a abgestimmt, um ungewollte Barrieren zu verhindern.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Stellantriebs 1b, mit einem Elektromotor 2, einem Getriebe 3, einem Getriebegehäuse 4b, einem Getriebedeckel 5b und mit einem Rand 7b. Die Schweißstelle befindet sich hier nicht radial am Rand 7b, sondern axial an einem Deckelflansch 11b und an einem stirnseitigen Gehäuserand 12b des Gehäuses 4b. Um für eine gute Schweißverbindung zu sorgen wird hier beim Schweißen eine axiale Kraft F auf den Deckelflansch 11b und damit auf den Gehäuserand 12b ausgeübt.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform des Stellantriebs 1c, welcher eine Variante der zweiten Ausführungsform ist. Auch hier ist die Schweißstelle an einem Gehäuserand 12c und an einem Deckelflansch 11c angeordnet. Am Gehäuserand 12c ist zusätzlich eine Wulst 9c vorgesehen, die wie in 8 zu erkennen, unterbrochen und daher nur abschnittsweise vorhanden ist.
7 zeigt die zweite Ausführungsform des Stellantriebs 1b gemäß 5, mit dem Elektromotor 2, dem Getriebegehäuse 4b, dem Getriebe 3, der Ausgangswelle 8 und dem Gehäuserand 12b. Der Gehäuserand 12b dient als Fügepartner und ist mit dem Deckelflansch 11b verschweißt. Der Gehäuserand 12b ist durchgängig und vollumfänglich mit dem Deckelflansch 11b verschweißt, wobei die gebildete Schweißnaht auch als Dichtung dient.
8 zeigt die dritte Ausführungsform des Stellantriebs 1c gemäß 6, mit dem Elektromotor 2, dem Getriebegehäuse 4c, dem Getriebe 3, der Ausgangswelle 8 und dem Gehäuserand 12c. Auf dem Gehäuserand 12c sind in vier voneinander beabstandeten Bereichen die Wülste 9c vorgesehen, die axial aus dem Gehäuserand 12c vorspringen. Weiter ist der Gehäusedeckel 5c mit seinem Rand 7c in einer Vormontagestellung zu erkennen. Der Rand dient lediglich als Führung für den Gehäusedeckel 5c, während der Deckelflansch 11c als Schweißpartner dient.
9a zeigt eine stilisierte Darstellung einer Schweißstelle, mit einem ersten Getriebegehäuse 4d, einem Gehäusedeckel 5d, wobei diese in einem Überdeckungsbereich konzentrisch gefügt sind. Das Getriebegehäuse 4d und der Gehäusedeckel 5d bestehen aus einem für Laserlicht zu einem großen Teil transparenten Material. Ein erster Laserstrahl 13 trifft aus einer ersten Richtung auf das Getriebegehäuse 4d auf, durchläuft dieses und durchdringt anschließend den Gehäusedeckel 5d. Ein zweiter Laserstrahl 14 trifft aus einem zweiten Winkel auf das Getriebegehäuse 4d auf, durchläuft dieses und durchdringt anschließend den Gehäusedeckel 5d. Ein Teil der Strahlungsenergie des Lasers wird durch das Getriebegehäuse 4d und den Gehäusedeckel 5d absorbiert und in Wärme umgewandelt. In einer Überschneidungszone 15 (siehe 9b) addieren sich die absorbierten Strahlungsenergien der beiden Laserstrahlen 13 und 14 und erzeugen in diesem Bereich so viel Wärme, dass das Getriebegehäuse 4d und der Gehäusedeckel 5d aufschmelzen. Es ist vorgesehen, dass jeder der verwendeten Laserstrahlen aus einer Richtung in einem Winkelbereich α von etwa 10° bis 80° von einer Normalen 19 auf einen Brennpunkt 18 einstrahlt.
9b zeigt eine vergrößerte Einzelheit A aus 9a, mit dem Getriebegehäuse 4d, dem Gehäusedeckel 5d, dem ersten Laserstrahl 13, dem zweiten Laserstrahl 14 und der Überschneidungszone 15. Wie hier noch deutlicher erkennbar, weist die Überschneidungszone 15 sowohl von einer Oberfläche 16 des Getriebegehäuses 4d als auch von einer Oberfläche 17 des Gehäusedeckels 5d einen Abstand auf. Die Intensität der Laserstrahlen 13, 14 ist so gewählt, dass deren Energiedichte als einzelner Laserstrahl 13 oder 14 nicht für ein Aufschmelzen des Kunststoffmaterials des Getriebegehäuses 4d und des Gehäusedeckels 5d ausreicht. Dadurch kann zuverlässig verhindert werden, dass die Oberfläche 16, 17 eines des Getriebegehäuses 4d bzw. des Gehäusedeckels 5d verformt wird.
Bezugszeichenliste

1: Stellantrieb
2: Elektromotor
3: Getriebe
4: Getriebegehäuse
5: Gehäusedeckel
6: Lagerzapfen
7: Rand
8: Ausgangswelle
9: Wulst
10: Innenwandung
11: Deckelflansch
12: Gehäuserand
13: erster Laserstrahl
14: zweiter Laserstrahl
15: Überschneidungszone
16: erste Oberfläche
17: zweite Oberfläche
18: Brennpunkt
19: Normale

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009046651 A1 [0003]

Claims

Stellantrieb (1) mit einem Elektromotor (2) und einem Getriebe (3), wobei das Getriebe (3) in einem Getriebegehäuse (4) aus einem Kunststoffmaterial aufgenommen ist und das Getriebegehäuse (4) einen Gehäusedeckel (5) aus einem Kunststoffmaterial umfasst, wobei der Gehäusedeckel (5) mit dem Getriebegehäuse (4) verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) mit dem Getriebegehäuse (4) durch ein Laser-Durchstrahl-Schweißverfahren verschweißt ist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) ein Stirnradgetriebe ist und der Gehäusedeckel (5) Lagerzapfen (6) oder Lageraufnahmen umfasst.
Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) einen umlaufenden stetigen oder unterbrochenen Rand (7) aufweist, welcher an einer Innenwandung (10) des Getriebegehäuses (4) unter Vorspannung anliegt.
Stellantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) an seinem Rand (7) eine Wulst (9) aufweist, welche als Schweißbereich definiert ist, wobei die Breite eines Laserstrahls auf die Breite der Wulst (9) abgestimmt ist.
Stellantrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil, das Getriebegehäuse (4) oder der Gehäusedeckel (5) aus einem für die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls weitgehend durchlässigen Kunststoffmaterial besteht und das jeweils andere Gehäuseteil, der Gehäusedeckel (5) oder das Getriebegehäuse (4) aus einem dieselbe Wellenlänge absorbierenden Material besteht oder eine dieselbe Wellenlänge absorbierende Beschichtung aufweist.
Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile, das Getriebegehäuse (4) und der Gehäusedeckel (5) aus demselben oder einem sehr ähnlichen Material bestehen, welche dieselben oder sehr ähnliche Transparenz- und Absorptionseigenschaften für die Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls besitzen, wobei eine relativ hohe Transparenz beider Gehäuseteile (4, 5) vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Stellantriebs (1) mit einem Elektromotor (2) und einem Getriebe (3), wobei das Getriebe (3) in einem Getriebegehäuse (4) aus einem Kunststoffmaterial aufgenommen ist und das Getriebegehäuse (4) einen Gehäusedeckel (5) aus einem Kunststoffmaterial umfasst, wobei der Gehäusedeckel (5) mit dem Getriebegehäuse (4) verschweißt ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Bereitstellen des vormontierten Stellantriebs (1); b) Bestrahlung des Gehäusedeckels (5) mit einem Laserstrahl, wobei der Laserstrahl eine relativen Vorschubbewegung in Umfangsrichtung des Gehäusedeckels (5) (x-Richtung) ausführt, wobei der Laserstrahl kontinuierlich oder intermittierend auf den Gehäusedeckel (5) strahlt, wobei der Gehäusedeckel (5) zumindest bei Anwendungen mit Geometrien ohne Pressverbindung zwischen Getriebegehäuse (4) und Gehäusedeckel (5) eine von außen auf den Gehäusedeckel (5) oder das Getriebegehäuse (4) einwirkende Kraft im Schweißbereich ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (5) an seinem Rand (7) eine Wulst (9) aufweist, welche als Schweißbereich definiert ist, wobei die Breite eines Laserstrahls auf die Breite der Wulst (9) abgestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl während der Vorschubbewegung (x-Richtung) eine modulierte Bewegung entlang der Oberfläche des Gehäusedeckels (5) und rechtwinklig zur Vorschubbewegung (y-Richtung) ausführt.
Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl während des Schweißvorgangs eine modulierte Bewegung in z-Richtung ausführt.
Verfahren nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl durch eine Optik derart modifiziert wird, dass er an der Oberfläche einen ringförmigen Strahlquerschnitt aufweist, der bis zum Schweißbereich zu einer Kreisfläche oder einem Punkt fokussiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Laserstrahl unter unterschiedlichen Einstrahlwinkeln auf den Schweißbereich gerichtet sind, wobei sich die Strahlquerschnitte der verschiedenen Laserstrahlen an der Oberfläche des Gehäusedeckels (5) nicht oder nur geringfügig überlappen.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen aus unterschiedlichen Laserlichtquellen ausgestrahlt werden oder aus einer einzigen Laserlichtquelle stammen und durch einen Strahlteiler auf mehr als einen Laserstrahl aufgeteilt sind.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlen im Schweißbereich der beiden Gehäuseteile weitgehend deckungsgleich sind.
Verfahren nach Anspruch 7 und zumindest einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl schräg auf den Gehäusedeckel (5) gerichtet ist und dabei eine Art Präzessionsbewegung um die Schweißstelle ausführt.
Verfahren nach Anspruch 7 und zumindest einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Gehäusedeckels (5) gekühlt wird, wobei ein Kühlkörper oder eine Gaskühlung verwendet wird.