DE102011077689A1 - Gehäuseanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Gehäusebauteils mit einem Anbauteil - Google Patents

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Marc-Jean Derenthal
Thomas Kretschmar
Thomas Lepach
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung mit einem Gehäusebauteil (10) und wenigstens einem mit diesem mittels einer Schweißverbindung verbundenen Anbauteil (20). Das Anbauteil (20) weist einen stirnseitig in das Behältergehäuse (10) einschiebbaren Absatz (54) auf. Das Anbauteil (20) weist ferner einen Kragen (64) auf, der in einem zusammengebauten Zustand der Gehäuseanordnung auf einer Stirnfläche (48) eines Gehäusemantels (12) aufliegt. Zwischen einer Außenfläche (60) des Absatzes (54) und einer Innenfläche des Gehäusebauteils (10) ist ein Fügebereich (10) gebildet, der die Schweißverbindung bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein eine Gehäuseanordnung aus einem Gehäusebauteil und wenigstens einem mit diesem stirnseitig mittels einer Schweißverbindung verbundenen Anbauteil.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Gehäusebauteils und eines Anbauteils.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik sind Ausführungsformen von zwei- und mehrteiligen Behältnissen bekannt, bei denen ein Boden oder ein Deckel mittels Laserschweißen am Behältermantel befestigt wird. Die Laser-Schweißnähte sind zwischen Behälterwand und Boden bzw. dem Deckel gebildet.
  • Die bekannten Ausführungen gemäß den 1 bis 7, bei denen jeweils eine Mantelfläche des Deckels oder Boden stoßend oder überlappend mit dem zylindrischen Endbereich des Behältermantels zu verbinden ist, sind nur bei genügend großen Materialdicken und bei einer sehr hohen Ausrichtungsgenauigkeit der verbindenden Teile zueinander möglich. Bei sehr dünnem Behältermaterial ist ein spaltfreies Zusammenführen der aneinanderliegenden zylindrischen Bereiche bzw. deren Stirnseiten deshalb kaum möglich, weil bereits kleine Umfangsunterschiede ein präzises Aneinanderlegen verhindern. Bei solchen Ungenauigkeiten im exakten Aneinanderführen kann auch keine dichte Laser-Schweißnaht ausgebildet werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der zuvor beschriebene Nachteil des Standes der Technik lassen sich durch die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung vermeiden. Die Gehäuseanordnung weist ein Gehäusebauteil und wenigstens ein mit diesem mittels einer Schweißverbindung verbundenes Anbauteil auf. Das Anbauteil weist einen stirnseitig in das Gehäusebauteil einschiebbaren Absatz auf. Das Anbauteil weist ferner einen Kragen auf, der in einem zusammengebauten Zustand der Gehäuseanordnung auf einer Stirnfläche eines Gehäusemantels aufliegt. Zwischen einer Außenfläche des Absatzes und einer Innenfläche des Gehäusebauteils ist ein Fügebereich gebildet, der die Schweißverbindung bildet.
  • Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Gehäusebauteils und wenigstens einem Anbauteil bereit.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der Kern der Erfindung besteht mit anderen Worten in der Bereitstellung einer prozessoptimierten Schweißgeometrie für einen Fügestoß, insbesondere einen 90-Grad-Fügestoß, an insbesondere dünnwandigen Bauteilen. Die Schweißgeometrie vereinfacht den mechanischen Fügevorgang zwischen dem Deckel und dem Behältermantel. Eine spaltfreie Anlage beider Bauteile – als Voraussetzung für einen stabilen Schweißprozess – wird einfach erreicht. Die Fügegeometrie ermöglicht eine stabile Wärmeverteilung in den zu schweißenden Bauteilen, wodurch die Empfindlichkeit des Schweißprozesses gegenüber Positionsschwankungen reduziert wird. Die Qualität der Schweißverbindung wird im Vergleich zum Stand der Technik verbessert. Gehäuse mit geringen Materialstärken können robust und zuverlässig dicht verschweißt werden. Eine Schweißverbindung gewährleistet die Dauerhaftigkeit sowie die Dichtheit der Verbindung. Durch die Abstützung des Anbauteil mit dem Kragen auf der Stirnfläche des Gehäusemantels auf wird das Anbauteil wird in seiner Lage auf dem Stirnende des Gehäusebauteils gehalten, so dass es in besonders einfacher Weise möglich wird, das Gehäusebauteil und das Anbauteil relativ zueinander zu positionieren.
  • Hinsichtlich der Vorteile des Verfahrens wird auf die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Gehäuseanordnung verwiesen. Es versteht sich, dass Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung auch entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren zutreffen bzw. anwendbar sind.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäusebauteil als ein Behältergehäuse ausgebildet, das einen Gehäuseinnenraum begrenzt und eine in den Gehäuseinnenraum führende Öffnung aufweist. Dabei ist das Anbauteil als Deckel zum Verschließen der Öffnung ausgebildet.
  • Ein solches Gehäuse bietet einen Schutz des Füllgutes vor möglichen Beschädigungen oder Verunreinigungen.
  • Die Schweißverbindung ist beispielsweise mittels Strahlungsenergie, insbesondere Laserstrahlungsenergie gebildet.
  • Ein Laserstrahl kann extrem gebündelt werden, so dass die von Wärme beeinflussten Zonen sehr eng sind, was zu möglichst geringen Gefügeveränderungen führt.
  • Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung ist die Schweißnaht eine Stoßnaht, eine Stumpfnaht oder eine Kehlnaht zwischen dem Gehäusebauteil und dem Anbauteil.
  • Solche Nahtarten ergeben eine Schweißnahtverbindung von hoher Festigkeit.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gehäusemantel zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch oder quaderförmig prismatisch, oder im Querschnitt rechteckig ausgebildet.
  • Der Gehäusemantel kann grundsätzlich jede nur denkbare Form haben. Ein Vorteil der zylindrischen, also kreiszylindrischen oder quaderförmigen Bauform liegt jedoch in einer vergleichsweise hohen Formstabilität, wenn beispielsweise der Behälter als Zellhülle eines wässrigen Batteriesystems verwendet wird, muss er den hohen Innendrücken standhalten, die durch Gasbildung aufgebaut werden.
  • Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung weist der Absatz eine zylindrische prismatische, oder im Querschnitt rechteckige Bauform mit einer äußeren Umfangsfläche auf.
  • Ein derartiger zylindrischer Absatz hat den Vorteil, dass er sich orientiert auf das Stirnende des Gehäusemantels aufsetzen lässt. So kann eine präzise relative Positionierung beider Teile zueinander bewerkstelligt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Absatz an seiner äußeren Umfangsfläche einen abgeschrägten Übergangsbereich, insbesondere eine Einführschrägeauf.
  • Durch die Einführschräge wird das Einführen des Absatzes in den Behältermantel erleichtert.
  • Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung ist das Gehäusebauteil und/oder das Anbauteil wenigstens teilweise aus Metall gebildet.
  • Metall ist einfach zu bearbeiten, gegenüber chemischen Angriffen resistent und gegenüber mechanischen Belastungen sehr stabil.
  • Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung ist das Gehäusebauteil wenigstens im Verbindungsbereich dünnwandig ausgebildet.
  • Ein dünnwandiges Gehäusebauteil bzw. Anbauteil verbraucht weniger Material, hat ein geringeres Gewicht und hat einen vergleichsweise geringen thermischen Widerstand, so dass ein guter Wärmeübergang über die Wandung gegeben ist. Diese Eigenschaften können je nach Füllgut besonders erwünscht sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäusebauteil mit dem Deckel so verbunden, dass der Gehäuseinnenraum gasdicht nach außen verschlossen ist.
  • Damit können z. B. die angesprochenen, bei wässrigen/lösungsmittelhaltigen Batteriesystemen entstehenden Gase das Behältnis nicht verlassen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 bis 7 zeigen jeweils einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses und einem Deckel in einer schematischen Schnittdarstellung;
  • 8 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses und einem Deckel in einer schematischen Schnittdarstellung;
  • 9 bis 11 zeigen schematische Schnittdarstellungen von drei aufeinanderfolgenden Phasen während der erfindungsgemäßen Herstellung einer Verbindung zwischen dem Deckel und dem Behältergehäuse; und
  • 12 zeigt ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. Ausführungsbeispiel
  • 1 zeigt einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer ersten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20 eines Behältnisses 1
  • Das Behältergehäuse 10 weist einen kreiszylindermantelförmigen, dünnwandigen Behältermantel 12 auf, der einen Behälterinnenraum 14 in radialer Richtung nach außen begrenzt. Der obere Rand 16 des Behältermantels 12 umschließt eine in den Behälterinnenraum 14 führende Öffnung 18. Die Öffnung 18 ist durch den scheibenförmigen Deckel 20 verschlossen, der in radialer Richtung von einer Außenumfangsfläche 22 begrenzt ist. Die Außenumfangsfläche 22 liegt an der Innenfläche des Behältermantels 12 an. Eine Schweißverbindung zwischen dem Deckel 20 und dem Behältergehäuse 10 wird durch Laserschweißen erzeugt, wobei die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung durch den Pfeil P angedeutet ist. Die Strahlungsrichtung verläuft parallel zur axialen Richtung A des Behältergehäuses 10. Ein fokussierter Schweißlaser erzeugt ein Schmelzbad 24.
  • In den 2 bis 7 sind für gleiche oder äquivalente Teile gleiche Bezugsziffern wie in 1 verwendet.
  • 2 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer zweiten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20. Die Anordnung der 2 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß 1 im Wesentlichen nur dadurch, dass der Deckel 20 in Richtung der Rotationssymmetrieachse S nach unten versetzt ist. Die Schweißverbindung zwischen dem Deckel 20 und dem Behältermantel 12 wird analogerweise wie in 1 erzeugt, wobei die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung erneut durch den Pfeil P angedeutet ist. Die Strahlungsrichtung verläuft hier unter einem Winkel von etwa 45° zur Rotationssymmetrieachse S des Behältermantels 12. Durch den Laserstrahlschweißprozess wird ein Schweißbad 24 aufgeschmolzen.
  • 3 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer dritten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20. Die bekannte Anordnung der 3 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß 1 im Wesentlichen nur dadurch, dass der Deckel 20 und das Behältergehäuses 10 jetzt jeweils dickwandiger ausgebildet sind. Die Schweißverbindung zischen dem Deckel 20 und dem Behältermantel 12 wird in analoger Weise wie in 1 erzeugt, wobei die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung wieder durch den Pfeil P angedeutet ist. Mit der Bezugsziffer 24 ist das vom (nicht dargestellten) Schweißlaser erzeugte Schmelzbad in seiner geometrischen Ausdehnung dargestellt.
  • 4 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer vierten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20.
  • Vom Deckelrand erstreckt sich in rechtem Winkel ein Ringfortsatz 26 nach oben. Die Außenseite des Ringfortsatzes 26 liegt an der Innenfläche 28 des Behältermantels 12 an. Die Schweißverbindung zwischen der Außenseite 30 des Ringfortsatzes 26 und der Innenfläche 28 des zylindrischen Behältermantels 12 wird durch Laserschweißen erzeugt. Die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung ist wiederum durch einen Pfeil P angedeutet und verläuft parallel zur Rotationssymmetrieachse S. Der Laserstrahl P erzeugt ein Schmelzbad 24, das die Form eines langgestreckten Tropfens besitzt.
  • 5 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer fünften Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20. Die Anordnung von 5 unterscheidet sich von der Anordnung nach 4 lediglich durch eine unterschiedliche Strahlungsrichtung des Laserschweißstrahls P, der jetzt senkrecht zur Rotationssymmetrieachse des Behältergehäuses 10 erläuft und ein Schmelzbad 24 erzeugt.
  • 6 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung einer sechsten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20.
  • Der obere Rand 16 des kreiszylindrischen Behältermantels 12 geht in eine im rechten Winkel zum Behältermantel 12 angeordnete erste Ringumfassung 32 über, deren radial nach innen weisende Stirnfläche 34 eine Öffnung 18 umschließt. Der Deckel 20 ist scheibenförmig ausgestaltet. Die Schweißverbindung zwischen dem Deckel 20 und dem Behältergehäuse 10 wird wieder durch Laserschweißen erzeugt. Die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung ist erneut durch den Pfeil P angedeutet. Der Laserstrahl P erzeugt das Schmelzbad 24.
  • 7 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer bekannten Ausführung, einer siebten Variante einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20.
  • Der obere Rand 16 des Behältermantels 12 geht in eine zweite Ringumfassung 36 über, die in einem stumpfen Winkel zum Behältermantel 12 angeordnet ist. Ein am Rand eines scheibenförmigen Deckelbodens 38 des Deckels 20 ansetzender Bogenkragen 40 liegt mit seiner nach außen weisenden Umfangsfläche 42 an der zugewandten Innenfläche 44 der zweiten Ringumfassung 36 an. Die Schweißverbindung zwischen dem Deckel 20 dem Behältermantel 12 wird wiederum durch Laserschweißen erzeugt. Die Strahlungsrichtung der Laserstrahlung ist erneut durch den Pfeil P angedeutet und verläuft unter einem spitzen Winkel zur Rotationssymmetrieachse S des Behältermantels. Das Schmelzbad 24 wird vom Laserstrahl erzeugt.
  • In den 8 bis 12 sind für übereinstimmende oder äquivalente Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • 8 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführung einer Schweißverbindung zwischen dem oberen Ende eines Behältergehäuses 10 und einem Deckel 20.
  • Das Behältergehäuse 10 des erfindungsgemäßen Behältnisses 1 weist einen zylindermantelförmigen, zum Beispiel kreiszylindermantelförmigen Behältermantel 12 auf.
  • An einem oberen Stirnende 46 des Behältergehäuses 10 ist eine kreisrunde Öffnung 18 ausgebildet. Die Öffnung 18 wird von einem oberen Rand 16 des Behältermantels 12 umschlossen. Der Behältermantel 12 verläuft längs des oberen Randes 16 der Öffnung 18 in Längsrichtung L abwärts und grenzt einen Behälterinnenraum 14 in radialer Richtung nach außen ab. Die Rotationssymmetrieachse S, um die der Behältermantel 12 angeordnet ist, verläuft ebenfalls in Längsrichtung durch den Mittelpunkt der Öffnung 18. Der obere Rand 16 des Behältermantels ist durch eine nach oben weisende ringförmige Stirnfläche 48 gebildet, die in einer Ebene liegt. Die Rotationssymmetrieachse S steht senkrecht auf diese Ebene.
  • Das aus einem Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellte Behältergehäuse 10, ist dünnwandig ausgebildet.
  • Das Behältnis 1 weist ferner den ebenfalls aus einem Metall, z. B. aus Stahl, hergestellten Deckel 20 zum Schließen der Öffnung 18 auf. Der Deckel 20 weist einen scheibenförmiges Deckelboden 38 mit einer planen, nach oben weisenden kreisförmigen Oberseite 50 auf. Obwohl die Erfindung hier anhand eines zylindrischen Behältermantels beschrieben wird, ist die Erfindung jedoch keineswegs darauf beschränkt. Vielmehr kann der Behältermantel auch irgendeine andere zum Beispiel quaderförmige oder prismatische Form aufweisen.Der Deckel 20 verfügt über einen Bund 54, der von der nach unten weisenden Unterseite 52 des Deckelbodens 38 absteht.
  • 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Behältnis 1 mit an das Behältergehäuse 10 angenähertem Deckel 20. Das Behältergehäuse 10 und der Deckel 20 sind so zueinander ausgerichtet, dass sie koaxial miteinander angeordnet sind. Der Bund 54 steht über einen in Querrichtung Q (die quer zur Rotationssymmetrieachse S verläuft) angrenzenden Stirnbereich 68 über. Der Bund 54 weist zunächst einen zylindermantelförmigen Abschnitt 56 auf. Letzterer ist radial nach außen von einer zylindrischen äußeren Umfangswand 60 begrenzt. Der Deckel 20 weist einen umlaufenden Kragen 64 mit einem im Verhältnis zum Außendurchmesser der Umfangswand 60 größeren Außendurchmesser auf, so dass der Kragen 64 in radialer Richtung über die Umfangswand 60 des Bundes 54 heraus steht. Der zylindermantelförmige Abschnitt 56 geht zum freien Ende des Bundes 54 hin in einen Schrägabschnitt oder eine Einführschräge 58 über, die die Gestalt eines Hohlkegelstumpfes hat. Der Querschnitt des Schrägabschnitts 58 in einer senkrecht zur Rotationssymmetrieachse S orientierten Ebene verjüngt sich mit zunehmendem Abstand von der Unterseite 52 des Deckelbodens 38. In einem Schnitt in Längsrichtung L senkrecht zur Deckelebene betrachtet schließt der Schrägabschnitt 58 mit der Normalen auf die Deckelebene einen Winkel ein, der zum Beispiel zwischen 5 Grad und 10 Grad liegt. Die nach unten weisende ringförmige Stirnseite 62 des Bundes 54 liegt in einer Ebene.
  • 10 zeigt das Behältergehäuse 10 mit stirnseitig darauf aufgesetztem Deckel 20. Der Bund 54 wurde ausgehend von der Situation nach 9 stirnseitig soweit in das Behältergehäuse 10 eingeschoben bis der Kragen 64 mit der Stirnfläche 48 des Behältermantels 12 in Anlage kommt. Der koaxial mit der Rotationssymmetrieachse S des Behältermantels 12 angeordnete Deckelboden 38 überspannt die Öffnung 18 vollständig. Der zylindermantelförmige Abschnitt 56 des Bundes 54 liegt jetzt mit seiner Außenumfangsfläche spaltfrei an der Innenfläche 28 des Behältermantels 12 an. Der nach oben weisenden ringförmigen Stirnfläche 58 des Behältermantels 12 liegt ein kongruenter ringförmiger Bereich der Unterseite 52 des Deckelbodens 38 gegenüber, der spaltfrei auf der Stirnfläche 48 aufliegt.
  • Wenn der Deckel 20 am Stirnende geschlossen wird, wird also ein passgenauer Sitz zwischen dem Bund 54 und der Innenfläche 28 des Behältermantels 12 hergestellt, wodurch eine gewünschte Ausrichtung des Deckels 20 relativ zum Behältergehäuse 10 erreicht wird. Diese Ausrichtung wird auch während des weiteren Verbindungsherstellungsvorgangs beibehalten, da der Deckel 20 und das Behältergehäuse 10 durch einen leichten Kraftschluss miteinander verbunden sind.
  • Der nicht in das Behältergehäuse 10 geschobene Deckelboden 38 hat den gleichen Durchmesser wie die Außenwand der Fläche des Behältermantels 12, so dass ein bündiger Übergang gebildet ist.
  • 11 zeigt die Anordnung von 10 während eines Verschweißens des Deckels 20 mit dem Behältergehäuse 10. Das Verschweißen erfolgt mit einem Laserschweißverfahren, d. h. ein Laser wird zum thermischen Fügen mittels Schweißen eingesetzt, wobei der Fügeprozess entlang des durch die zu verbindenden Teile 10, 20 definierten Fügestoßes stattfindet. Hierzu wird ein Laserstrahl mittels entsprechender Strahlenführung entsprechend der Stoß- und Nahtgeometrie entlang dieses Fügestoßes mittels einer geeigneten Führungseinrichtung entlang einer programmierten Bahn bewegt. Die durch den Pfeil P angedeutete Richtung des Laserstrahls verläuft in Längsrichtung L, d. h. parallel zur Rotationssymmetrieachse S des Behältermantels 12. Durch einen Überlapp wird stumpf auf die in Richtung des Laserstrahls P angeordnete Gehäusewand geschweißt.
  • Das durch den Laserstrahlschweißprozess in der Prozesszone aufgeschmolzene Schmelzbad 24 wird vom Deckelbund 54 abgestützt, wodurch die Prozessstabilität insgesamt gesteigert wird.
  • Ein erster Fügebereich, der eine erste Schweißnaht bildet, ist zwischen der äußeren Umfangswand 60 des Bundes 54 und der der Innenfläche 28 des Behältermantels 12 gebildet. Ein zweiter Fügebereich ist zwischen der nach oben weisenden Stirnfläche 48 des Behältermantels 12 und dem nach unten weisenden Stirnbereich 68 des Deckels 20 gebildet. In dem zweiten Fügebereich ist ein Abschnitt der ersten Schweißnaht oder eine zweite Schweißnaht gebildet. Insgesamt ergibt sich somit ein 90°-Fügestoß.
  • 12 zeigt ein Flussdiagramm zu einem erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird der Bund 54 des Deckels 20 stirnseitig in das Behältergehäuse 10 so weit eingeschoben, bis der Deckelboden 38 im vollständig eingeschobenen Zustand mit dem Kragen 64 an der nach oben weisenden, die Öffnung 18 umschließenden Stirnfläche 58 des Behältermantels 12 anliegt, so dass hierdurch ein mechanischer Anschlag gebildet ist. Die Behälteranordnung wird nun maschinell in ein Laserschweißwerkzeug eingelegt, wobei in einem Einlegeschritt S2 mit einem entsprechenden, einer Steuereinrichtung eingegeben Einlegbefehl, das Einlegen der beiden zu verbindenden Teile 10, 20 in das Laserschweißwerkzeug veranlasst wird. In einem Positionierungsschritt S3 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Laserstrahl P relativ zu einer Schweißlinie positioniert. Der Laserstrahl P verläuft dabei parallel zur Rotationssymmetrieachse S des zylindrischen Behältermantels 12.
  • Auf den Positionierungsschritt S3 folgt eine Fügeschritt S4, bei dem eine Relativbewegung des Laserstrahls P bezüglich der Schweißlinie mit einer Relativgeschwindigkeit erfolgt. Beispielsweise wird hierzu ein Laserstrahl P mittels entsprechender Strahlenführung entsprechend der Stoß- und Nahtgeometrie entlang des Fügestoßes mittels einer geeigneten Führungseinrichtung entlang einer programmierten Bahn bewegt. Die genannte Relativgeschwindigkeit kann während des gesamten Schweißprozesses konstant gehalten werden oder auch entsprechend sich ändernden Geometrien (unterschiedliche Materialdicken, unterschiedliche Schweißnahtdicken) während des Schweißvorgangs verändert werden.
  • In einem Abkühlschritt S5 erfolgt ein Abkühlen der erhitzten Bereiche des Behältnisses 1. Das Abkühlen der erhitzten Bereiche des Behältnisses 1 kann an der Umgebungsluft erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, ein Schutzgas bereitzustellen, um die Qualität der Schweißnaht im Hinblick auf eine Rissbildung zu unterstützen. Das Verfahren wird im Beendigungsschritt S6 beendet.
  • Nach dem Schweißvorgang ist der Deckel über eine ringförmig geschlossene Schweißnaht am Behältermantel 12 befestigt.

Claims (11)

  1. Gehäuseanordnung mit einem Gehäusebauteil (10) und wenigstens einem mit diesem mittels einer Schweißverbindung verbundenen Anbauteil (20), wobei das Anbauteil (20) einen stirnseitig in das Gehäusebauteil (10) einschiebbaren Absatz (54) und einen Kragen (64) aufweist, wobei der Kragen (64) in einem zusammengebauten Zustand der Gehäuseanordnung auf einer Stirnfläche (48) eines Gehäusemantels (12) aufliegt, wobei zwischen einer Außenfläche (60) des Absatzes (54) und einer Innenfläche des Gehäusebauteils (10) ein Fügebereich gebildet ist, der die Schweißverbindung bildet.
  2. Gehäuseanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäusebauteil (10) als ein Behältergehäuse (10) ausgebildet ist, das einen Gehäuseinnenraum (14) begrenzt und eine in den Gehäuseinnenraum (14) führende Öffnung (18) aufweist und wobei das Anbauteil (20) als Deckel (20) zum Verschließen der Öffnung (18) ausgebildet ist.
  3. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Schweißverbindung mittels Strahlungsenergie (P), insbesondere Laserstrahlungsenergie, gebildet ist.
  4. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schweißnaht eine Stoßnaht, eine Stumpfnaht oder eine Kehlnaht zwischen dem Gehäusebauteil (10) und dem Anbauteil (20) ist.
  5. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gehäusemantel (12) zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, quaderförmig, prismatisch, oder im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist.
  6. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Absatz (54) eine zylindrische, prismatische oder im Querschnitt rechteckige Bauform mit einer äußeren Umfangsfläche aufweist.
  7. Gehäuseanordnung nach Anspruch 6, wobei der Absatz (54) an seiner äußeren Umfangsfläche einen abgeschrägten Übergangsbereich, insbesondere eine Einführschräge (58) aufweist.
  8. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gehäusebauteil (10) und/oder das Anbauteil (20) wenigstens teilweise aus Metall gebildet ist.
  9. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gehäusebauteil (10) zumindest im Verbindungsbereich dünnwandig ausgebildet ist.
  10. Gehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gehäusebauteil (10) mit dem Anbauteil (20) derart verbunden ist, dass ein Gehäuseinnenraum (14) gasdicht nach außen verschlossen ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Gehäusebauteils (10) und eines Anbauteils (20), das einen Absatz (54) aufweist, wobei der Absatz (54) stirnseitig in das Gehäusebauteil (10) eingeschoben wird, wobei ein über eine Außenfläche (60) des Absatzes (54) hervorstehender Kragen (64) an einer Stirnfläche (48) des Gehäusebauteils (10) zur Anlage gebracht wird (S1), und wobei eine Schweißverbindung in einem Fügebereich zwischen der Außenfläche (60) des Absatzes (54) und einer Innenfläche des Gehäusebauteils (10) gebildet wird (S3).
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