WO2009135718A1 - Schweissverfahren, gehäuse für eine antriebsvorrichtung sowie antriebsvorrichtung - Google Patents

Schweissverfahren, gehäuse für eine antriebsvorrichtung sowie antriebsvorrichtung Download PDF

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WO2009135718A1
WO2009135718A1 PCT/EP2009/052865 EP2009052865W WO2009135718A1 WO 2009135718 A1 WO2009135718 A1 WO 2009135718A1 EP 2009052865 W EP2009052865 W EP 2009052865W WO 2009135718 A1 WO2009135718 A1 WO 2009135718A1
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WO
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carrier
housing
welding
pressure compensation
membrane
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/052865
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Hellstern
Guenter Kastinger
Thomas Holzer
Harald Manz
Alexander Dudek
Andreas Saum
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0213—Venting apertures; Constructional details thereof
    • H05K5/0215—Venting apertures; Constructional details thereof with semi-permeable membranes attached to casings

Definitions

  • the invention relates to a method for welding a pressure compensation membrane with a carrier according to the preamble of claim 1, a housing for a drive device according to the preamble of claim 11 and a drive device according to claim 13.
  • Pressure compensation membranes have the task of allowing an exchange of air between the housing interior and the environment in order to prevent an impermissible pressure or an inadmissible negative pressure in the housing due to temperature fluctuations. At the same time, the pressure compensation membrane prevents penetration of liquid media, such as water, into the housing of the drive device.
  • the object of the invention is to propose a simple, optimized method for defining a pressure compensation membrane on a carrier, which guarantees a permanent, stable connection between the pressure compensation membrane and the carrier. Furthermore, the object is to propose a correspondingly optimized housing for a drive device in which a secure hold of the pressure compensation membrane is ensured on a support. Furthermore, the object is to propose a correspondingly optimized drive device.
  • the support for the pressure compensation membrane is formed directly by the housing or a housing wall of the drive device or by a separate carrier which can be fixed to such a housing or a housing wall.
  • the membrane is preferably arranged such that it is thermo-contact-welded to the circumference of an opening provided in the carrier and / or in the housing with the carrier.
  • thermal contact welding is not single-stage, but at least two stages, ie with two, preferably carried out successively, welding steps performed.
  • This makes it possible to realize a particularly stable connection between the pressure equalizing membrane and the carrier, since the viscous Shin- Fabric in the second welding step even deeper into the structure, preferably can incorporate a network structure of the pressure compensating diaphragm, whereby the material and / or positive connection compared to only one welding step is significantly enhanced.
  • the procedure is such that the pressure compensation membrane is pressed against the carrier in a first welding step with an embossing punch, the contact surface of the embossing punch being heated to a first temperature for the pressure compensation membrane.
  • the embossing die tempered to the first temperature is pressed onto the pressure equalizing membrane with a defined force, preferably directly, in such a way that it travels a defined path in the direction of the carrier in a defined time.
  • at least one second welding step is carried out, in which the pressure compensation membrane is again pressed against the carrier with a heated die, wherein the contact surface of the stamping die is also tempered in this second welding step separate from the first welding step.
  • the "weld embossing" or the repeated thermal contact welding results in a more intimate connection between the pressure compensation membrane and the carrier, preferably at the circumference of an opening provided in the carrier It is possible to carry out more than two thermal contact welding steps, whereby Time reasons only a two-stage thermal contact welding is preferred.
  • the contact surface temperatures of the embossing dies differ in at least two separate welding steps, preferably in all the welding steps.
  • the first temperature is selected to be higher in the first welding step than the second temperature in the second welding step.
  • the first temperature preferably substantially, is higher than the melting temperature of the carrier material in order to allow liquefaction of the carrier material.
  • the material of the support is made of polybutylene terephthalate (PBT)
  • PBT polybutylene terephthalate
  • a contact surface temperature of the embossing die of over 220 ° is preferable.
  • the temperature should only be chosen so high that a pre-damage to the pressure compensation membrane is avoided.
  • Preferred is an embodiment in which the pressure compensating membrane consists of woven polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the second temperature of the second welding step which is preferably less than the first temperature of the first welding step, is only slightly higher than the melting temperature of the carrier material, ie in the case of PBT, preferably off a temperature range between about 221 ° C and 230 0 C, is selected.
  • the at least two welding steps are carried out with the same die one after the other.
  • an embodiment of the method is preferred in which the at least two welding steps are carried out with separate stamping dies in order to be able to temper the separate stamping dies permanently differently. It is possible to use identically formed dies for the at least two welding steps.
  • an embodiment in which the dies for the separate welding steps have different contact surface geometries and / or contact surface structures is particularly preferred. For example, it is possible to carry out the first welding step with an embossing stamp having a smooth contact surface and the second welding step with an embossing stamp having a structured contact surface.
  • the contact surface of at least one stamping die is annular, wherein the annular shape is preferably adapted to the peripheral contour of the pressure compensation membrane, so in the case of a circular contour of the pressure compensating diaphragm is also circular.
  • the contact surface is preferably also contoured at least approximately oval.
  • the pressure equalizing membrane bulge on the edge during the first welding step and thus can form a catch basin for liquids, such as water. Since such a collecting basin could impair the function of the pressure compensation membrane, an embodiment is preferred in which the bulge in the second welding step, at least largely, is reversed, whereby at the same time a possible, caused by the bulging, connection weakening is avoided or reversed.
  • the bulge of the pressure compensation membrane can be at least partially, preferably even completely, repealed in particular with an adapted structure and / or contour of the contact surface of the embossing stamp, whereby the pressure equalization membrane after the second welding step at least approximately flat against the, in particular convex, carrier bears.
  • the invention also leads to a housing for a drive device, preferably a housing for an adjustment drive, in particular a window adjustment drive, in a motor vehicle.
  • the housing in this case comprises a pressure compensation membrane, which is welded to a support of the housing, wherein the carrier is formed for example by a, in particular crowned, housing wall or by a separate, fixable to the housing, support member.
  • the pressure compensating diaphragm is mounted to close a housing opening.
  • the pressure compensation membrane is welded to the carrier by means of a, in particular multi-stage, thermal contact welding.
  • the pressure compensation membrane preferably lies flat outside the opening on the carrier, in particular without forming a peripheral collecting basin for fluids.
  • the housing made of plastic is trained.
  • the pressure compensation membrane material is preferably PTFE and / or the carrier material, in particular the housing material, PBT or other thermoplastics.
  • the invention leads to a drive device with a previously described, optimized housing, in which the pressure compensation membrane is connected by a, in particular multi-stage thermal contact welding with a carrier ger.
  • FIG 3 shows a detail of a housing of a drive device with a pressure-compensating membrane thermokontact welded to the housing.
  • a carrier 1 is shown PBT.
  • the carrier 1 is formed by a housing portion of a drive device housing.
  • the carrier 1 has a crowned raised portion 2, with which a pressure compensation membrane 3, in this embodiment made of woven PTFE, is to be welded.
  • the pressure compensation membrane 3 is gas permeable and liquid-tight and has in the embodiment shown a circular peripheral contour.
  • an opening 4 is provided, which is arranged centrally within the convex portion 2.
  • the pressure compensation membrane 3 is arranged such that it closes the opening 4, so that through the opening 4 and the pressure compensation membrane 3 through an air exchange between the interior of the housing and the environment is possible, with an entry of liquids into the housing interior, in which is an electric motor and / or arranged, in particular designed as a worm gear, transmission is prevented.
  • the pressure compensation membrane 3 is first placed on the convex portion 2 of the carrier 1. Then, with the aid of a first stamping die 6, a joining force F is exerted in the direction of the carrier 1 towards the pressure compensation membrane 3.
  • the first die 6 is sleeve-shaped and has a central opening 7, whose inner diameter is slightly larger than the inner diameter of the opening 4 in the carrier 1.
  • the die 6 has on his The pressure-compensating membrane 3 facing an annular side in this embodiment contact surface 8 whose outer diameter is slightly smaller than the outer diameter of the pressure compensating diaphragm 3.
  • the contact surface 8 is, for example, with an integral, not shown, resistance heating to a first temperature of in this embodiment 250 0 C heated, so that the carrier 1 is melted in the region of the circumference 5 and the molten material can penetrate into the woven PTFE material of the pressure compensating diaphragm 3 and can form-fit with this.
  • the pressure compensation membrane 3 is adjusted in the direction of the carrier 1 by the defined application of the joining force F over a defined distance and in a defined time span.
  • the first die 6 is removed and, preferably after the carrier material has solidified again, a second welding step is carried out with a second, separate die 9.
  • the pressure-compensating membrane 3 is bulged at the edge, so that a ring-shaped collecting basin 10 for liquids is formed.
  • welding step is preferably carried out such that the catch basin 10 disappears, so the pressure equalization membrane 3 edge rests immediately flat on the support 1.
  • the second embossing stamp 9 has a contact surface 11 with a larger radial extent than is shown in FIG. 2.
  • the radial extension is preferred In this case, the contact surface 11 of the second embossing stamp 9 is larger than the radial extent of the contact surface 8 of the first embossing stamp 6.
  • the contact surface 11 of the second embossing stamp 9 is, like the contact surface 8 of the first embossing stem 6, annularly contoured. This is achieved in the exemplary embodiment shown by the choice of a sleeve-shaped second embossing punch 9, which has a central opening 12 whose diameter is greater than the diameter of the central opening 7 of the first embossing punch 6.
  • the contact surface 11, Preferably, heated with an integral, not shown, resistance heating to a second temperature which, although greater than the melting temperature of the carrier 1, but is less than the first temperature of the contact surface 8 of the first die 6 in the first welding step.
  • the thus heated second die 9 is pressed with a joining force F in the direction of the carrier 1, wherein the joining force F of the second embossing step in the embodiment shown is greater than the joining force F of the first welding step.
  • the joining force F of the second embossing step in the embodiment shown is greater than the joining force F of the first welding step.
  • the second welding step is carried out over a defined time in which the pressure compensation membrane 3 covers a defined path in the direction of the carrier 1.
  • Fig. 3 is a detail of a housing 13 of a Ver actuator of a motor vehicle is shown. Evident is an approximately oval pressure compensation membrane 3, the edge by a multi-stage thermal contact welding process with a directly formed from the housing 13 Carrier was welded. It can be seen that the pressure compensation membrane 3 is not curved on the edge side, but just rests on the housing 13 or the carrier 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festlegen einer Druckausgleichsmembran (3) an einem Träger (1), insbesondere an einem von einem Gehäuse (13) einer Antriebsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug gebildeten Träger (1) oder an einem an einem derartigen Gehäuse (13) festlegbaren Träger (1). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Druckausgleichsmembran (3) durch Thermokontaktschweißen mit dem Träger (1) verschweißt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Gehäuse (13) für eine Antriebsvorrichtung sowie eine Antriebsvorrichtung.

Description

Schweißverfahren, Gehäuse für eine Antriebsvorrichtung so- wie Antriebsvorrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen einer Druckausgleichsmembran mit einem Träger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Gehäuse für eine Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 13.
Druckausgleichsmembrane haben die Aufgabe, einen Luftaustausch zwischen dem Gehäuseinneren und der Umgebung zu ermöglichen, um einen unzulässigen Überdruck oder einen unzulässigen Unterdruck im Gehäuse durch Temperaturschwankungen zu verhindern. Gleichzeitig verhindert die Druckausgleichs- membran ein Eindringen von flüssigen Medien, wie beispielsweise Wasser, in das Gehäuse der Antriebsvorrichtung.
Aus der DE 196 35 180 Al ist es bekannt, eine Druckausgleichsmembran am Umfang einer Öffnung eines von einem An- triebsvorrichtungsgehäuse gebildeten Trägers mittels Ultraschall zu verschweißen. Nachteilig hierbei ist, dass es zu einem Ablösen der Druckausgleichsmembran im Betrieb kommen kann, wodurch Feuchtigkeit in das Gehäuse der Antriebsvorrichtung eindringen kann.
Aus der DE 10 2005 021 950 ist es bekannt, die Druckausgleichsmembran zwischen zwei Gehäuseteilen zu klemmen. Nachteilig hierbei ist die aufwändige Montage sowie der komplexe Gehäuseaufbau. Darüber hinaus kann die Druckausgleichsmembran bei nicht exakter Positionierung verrutschen .
Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, optimiertes Verfahren zum Festlegen einer Druckausgleichs- membran an einem Träger vorzuschlagen, das eine dauerhafte, stabile Verbindung zwischen der Druckausgleichsmembran und dem Träger garantiert. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein entsprechend optimiertes Gehäuse für eine Antriebsvorrichtung vorzuschlagen, bei dem ein sicherer Halt der Druckausgleichsmembran an einem Träger sichergestellt ist. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine entsprechend optimierte Antriebsvorrichtung vorzuschlagen.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich des Gehäuses mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und hinsichtlich der Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 ge- löst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sol- len vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Druckausgleichsmembran, vorzugsweise ausschließlich, durch Thermo- Kontaktschweißen mit dem Träger zu verbinden. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Träger für die Druckausgleichsmembran unmittelbar von dem Gehäuse bzw. einer Gehäusewand der Antriebsvorrichtung oder von einem an einem derartigen Gehäuse bzw. einer Gehäusewand festlegbaren, separaten Träger gebildet wird. Die Membran wird dabei bevorzugt derart angeordnet, dass sie am Umfang einer im Träger und/oder im Gehäuse vorgesehenen Öffnung mit dem Träger thermo-kontaktverschweißt wird. Durch den Einsatz von Thermo-Kontaktschweißen wird auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine dauerhafte, stabile Verbindung zwischen der Druckausgleichsmembran und dem Träger erzielt, die selbst durch die im Betrieb einer Antriebsvorrichtung auftretenden Schwingungen nicht gelöst wird. Durch das Thermo-Kontaktschweißen, also durch das Anpressen der Druckausgleichsmembran an den Träger mittels eines beheizten Werkzeugs wird dabei eine form- und/oder materialschlüssige Verbindung zwischen der Druckausgleichsmembran und dem Träger realisiert, ohne eine vergleichsweise kostenintensive Ultraschall-Schweißvorrichtung oder Laserschweißvorrichtung vorsehen zu müssen.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der das Thermo-Kontaktschweißen nicht einstufig, sondern mindestens zweistufig, d. h. mit zwei, vorzugsweise nacheinander durchgeführten, Verschweißschritten, durchgeführt wird. Hierdurch ist es möglich, eine besonders stabile Verbindung zwischen der Druckausgleichsmembran und dem Träger zu realisieren, da sich der zähflüssige Trägerwerk- Stoff bei dem zweiten Verschweißschritt noch tiefer in die Struktur, vorzugsweise eine Netzstruktur der Druckausgleichsmembrane einarbeiten kann, wodurch die material- und/oder formschlüssige Verbindung gegenüber nur einem Verschweißschritt deutlich verstärkt wird.
Bevorzugt wird bei dem Thermo-Kontaktschweißen derart vorgegangen, dass die Druckausgleichsmembran in einem ersten Verschweißschritt mit einem Prägestempel gegen den Träger gepresst wird, wobei die Kontaktfläche des Prägestempels zur Druckausgleichsmembran auf eine erste Temperatur erhitzt wird. Zum Verschweißen der Druckausgleichsmembran wird dabei der auf die erste Temperatur temperierte Prägestempel mit einer definierten Kraft, vorzugsweise unmittel- bar, auf die Druckausgleichsmembran gepresst, derart, dass diese in einer definierten Zeit einen definierten Weg in Richtung des Trägers zurücklegt. Nach dem ersten Verschweißschritt wird mindestens ein zweiter Verschweißschritt durchgeführt, bei dem die Druckausgleichsmembran erneut mit einem erhitzten Prägestempel gegen den Träger gepresst wird, wobei die Kontaktfläche des Prägestempels auch bei diesem von dem ersten Verschweißschritt separaten, zweiten Verschweißschritt temperiert wird. Durch das nochmalige „Schweißprägen" bzw. das nochmalige Thermo- Kontaktschweißen wird eine noch innigere Verbindung zwischen der Druckausgleichsmembran und dem Träger, vorzugsweise am Umfang einer im Träger vorgesehenen Öffnung, realisiert. Insbesondere dann, wenn die Druckausgleichsmembran eine Art Netzstruktur aufweist, kann Trägermaterial bei dem weiteren Verschweißschritt tiefer in diese Netzstruktur eindringen. Es ist möglich, mehr als zwei Thermo- Kontaktschweißschritte auszuführen, wobei aus Fertigungs- Zeitgründen ein lediglich zweistufiges Thermo- Kontaktschweißen bevorzugt ist.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Verfah- rens, bei der sich die Kontaktflächentemperaturen der Prägestempel bei mindestens zwei separaten Verschweißschritten, vorzugsweise bei sämtlichen Verschweißschritten, unterscheiden. Bei der Realisierung von zwei, vorzugsweise unmittelbar nacheinander durchzuführenden, Verschweiß- schritten ist eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei der die erste Temperatur beim ersten Verschweißschritt höher gewählt ist als die zweite Temperatur beim zweiten Verschweißschritt. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die erste Temperatur, vorzugsweise wesentlich, höher ist als die Schmelztemperatur des Trägermaterials, um eine Verflüssigung des Trägermaterials zu ermöglichen. Insbesondere dann, wenn das Material des Trägers aus Polybutylenterephthalat (PBT) besteht, ist eine Kontaktflächentemperatur des Prägestempels von über 220° zu bevorzugen. Dabei sollte die Temperatur jedoch nur so hoch gewählt werden, dass eine Vorschädigung der Druckausgleichsmembran vermieden wird. Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Druckausgleichsmembran aus gewebtem Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht.
Um eine optimierte Festigkeit der Verbindung aus Druckausgleichsmembran und Träger zu ermöglichen, ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die zweite Temperatur des zweiten Verschweißschrittes, die vorzugsweise geringer ist als die erste Temperatur des ersten Verschweißschrittes, nur geringfügig höher ist als die Schmelztemperatur des Trägermaterials, also im Falle von PBT, vorzugsweise aus einem Temperaturbereich zwischen etwa 221°C und 2300C, gewählt ist.
Es ist möglich, die mindestens zwei Versschweißschritte mit demselben Prägestempel nacheinander durchzuführen. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der die mindestens zwei Verschweißschritte mit separaten Prägestempeln durchgeführt werden, um die separaten Prägestempel dauerhaft unterschiedlich temperieren zu können. Dabei ist es möglich, identisch ausgebildete Prägestempel für die mindestens zwei Verschweißschritte einzusetzen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die Prägestempel für die separaten Verschweißschritte unterschiedliche Kontaktflächengeometrien und/oder Kontaktoberflächenstrukturen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, den ersten Verschweißschritt mit einem Prägestempel mit einer glatten Kontaktfläche und den zweiten Verschweißschritt mit einem Prägestempel mit einer strukturieren Kontaktfläche durchzuführen.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der die Kontaktfläche mindestens eines Prägestempels ringförmig ausgebildet ist, wobei die Ringform vorzugsweise an die Um- fangskontur der Druckausgleichsmembran angepasst ist, also im Falle einer kreisrunden Kontur der Druckausgleichsmembran ebenfalls kreisrund ist. Bei einer zumindest näherungsweise ovalen Kontur der Druckausgleichsmembran ist die Kontaktfläche vorzugsweise ebenfalls zumindest näherungsweise oval konturiert.
Es wurde beobachtet, dass sich die Druckausgleichsmembran beim ersten Verschweißschritt randseitig aufwölben und somit ein Auffangbecken für Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser, bilden kann. Da ein derartiges Auffangbecken die Funktion der Druckausgleichsmembran beeinträchtigen könnte, ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Aufwölbung bei dem zweiten Verschweißschritt, zumindest weitgehend, rückgängig gemacht wird, wodurch gleichzeitig eine mögliche, durch das Aufwölben hervorgerufene, Verbindungsschwächung vermieden bzw. rückgängig gemacht wird. Die Aufwölbung der Druckausgleichsmembran kann insbesondere mit einer angepassten Struktur und/oder Kontur der Kontaktfläche des Prägestempels, zumindest teilweise, vorzugsweise sogar vollständig, aufgehoben werden, wodurch die Druckausgleichsmembran nach dem zweiten Verschweißschritt zumindest näherungsweise wieder flach an dem, insbesondere balligen, Träger anliegt.
Die Erfindung führt auch auf ein Gehäuse für eine Antriebsvorrichtung, vorzugsweise auf ein Gehäuse für einen Verstellantrieb, insbesondere einen Fensterverstellantrieb, in einem Kraftfahrzeug. Das Gehäuse umfasst dabei eine Druckausgleichsmembran, die mit einem Träger des Gehäuses verschweißt ist, wobei der Träger beispielsweise von einer, insbesondere balligen, Gehäusewand oder von einem separaten, an dem Gehäuse festlegbaren, Trägerbauteil gebildet ist. Die Druckausgleichsmembran ist derart angebracht, dass sie eine Gehäuseöffnung verschließt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Druckausgleichsmembran durch ein, insbesondere mehrstufiges, Thermokontaktschwei- ßen mit dem Träger verschweißt ist. Bevorzugt liegt die Druckausgleichsmembran dabei außerhalb der Öffnung flach auf dem Träger auf, insbesondere ohne ein randseitiges Auffangbecken für Fluide zu bilden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Gehäuse aus Kunststoff ausgebildet ist. Bei dem Druckausgleichsmembranmaterial handelt es sich bevorzugt um PTFE und/oder bei dem Trägermaterial, insbesondere dem Gehäusematerial, um PBT oder andere Thermoplaste.
Darüber hinaus führt die Erfindung auf eine Antriebsvorrichtung mit einem zuvor beschriebenen, optimierten Gehäuse, bei dem die Druckausgleichsmembran durch ein, insbesondere mehrstufiges Thermokontaktschweißen mit einem Trä- ger verbunden ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1: einen ersten Verschweißschritt eines mehrstufigen Thermokontaktschweißverfahrens,
Fig. 2: einen zweiten Verschweißschritt des Thermokontaktschweißverfahrens und
Fig. 3: ausschnittsweise ein Gehäuse einer Antriebsvorrichtung mit einer mit dem Gehäuse thermokon- taktverschweißten Druckausgleichsmembran .
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet . In Fig. 1 ist ein Träger 1 aus PBT gezeigt. Der Träger 1 wird von einem Gehäuseabschnitt eines Antriebsvorrichtungsgehäuses gebildet. Wie sich aus Fig. 1 weiter ergibt, weist der Träger 1 einen ballig erhabenen Abschnitt 2 auf, mit dem eine Druckausgleichsmembran 3, in diesem Ausführungsbeispiel aus gewebtem PTFE, verschweißt werden soll. Die Druckausgleichsmembran 3 ist gasdurchlässig und flüssigkeitsdicht und weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine kreisrunde Umfangskontur auf.
In dem Träger 1 ist eine Öffnung 4 vorgesehen, die zentrisch innerhalb des ballig erhabenen Abschnittes 2 angeordnet ist. Die Druckausgleichsmembran 3 wird derart angeord- net, dass sie die Öffnung 4 verschließt, so dass durch die Öffnung 4 und die Druckausgleichsmembran 3 hindurch ein Luftaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Umgebung möglich ist, wobei ein Eintritt von Flüssigkeiten in das Gehäuseinnere, in welchem ein Elektromotor und/oder ein, insbesondere als Schneckengetriebe ausgebildetes, Getriebe angeordnet ist, verhindert wird.
Zum Verschweißen der Druckausgleichsmembran 3 mit dem balligen Abschnitt 2 des Trägers 1, genauer mit einem balligen Umfang 5 der Öffnung 4, wird die Druckausgleichsmembran 3 zunächst auf den ballig erhabenen Abschnitt 2 des Trägers 1 aufgelegt. Daraufhin wird mit Hilfe eines ersten Prägestempels 6 eine Fügekraft F in Richtung auf den Träger 1 zu auf die Druckausgleichsmembran 3 ausgeübt. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist der erste Prägestempel 6 hülsenförmig ausgebildet und weist eine zentrische Öffnung 7 auf, deren Innendurchmesser etwas größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung 4 im Träger 1. Der Prägestempel 6 weist auf seiner der Druckausgleichsmembran 3 zugewandten Stirnseite eine in diesem Ausführungsbeispiel kreisringförmige Kontaktfläche 8 auf, deren Außendurchmesser etwas geringer ist als der Außendurchmesser der Druckausgleichsmembran 3. Die Kontakt- fläche 8 wird, beispielsweise mit einer integralen, nicht gezeigten, Widerstandsheizung auf eine erste Temperatur von in diesem Ausführungsbeispiel 2500C erhitzt, so dass der Träger 1 im Bereich des Umfangs 5 aufgeschmolzen und das aufgeschmolzene Material in das gewebte PTFE-Material der Druckausgleichsmembran 3 eindringen und sich formschlüssig mit diesem verbinden kann. Während des Verschweiß- Prägevorgangs wird die Druckausgleichsmembran 3 durch die definierte Beaufschlagung mit der Fügekraft F über eine definierte Wegstrecke und in einer definierten Zeitspanne in Richtung in den Träger 1 hinein verstellt.
Nach dem ersten Verschweißschritt wird der erste Prägestempel 6 entfernt und, vorzugsweise nachdem das Trägermaterial wieder erstarrt ist, ein zweiter Verschweißschritt mit ei- nem zweiten, separaten Prägestempel 9 durchgeführt.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Druckausgleichsmembran 3 nach dem ersten, anhand von Fig. 1 erläuterten, Verschweißschritt randseitig aufgewölbt, so dass ein ringför- miges Auffangbecken 10 für Flüssigkeiten gebildet ist. Der zweite, im Folgenden anhand Fig. 2 erläuterte, Verschweißschritt wird dabei bevorzugt derart ausgeführt, dass das Auffangbecken 10 verschwindet, also die Druckausgleichsmembran 3 randseitig unmittelbar flächig auf dem Träger 1 aufliegt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der zweite Prägestempel 9 eine Kontaktfläche 11 mit einer größeren Radialerstreckung aufweist, als dies in Fig. 2 dargestellt ist. Bevorzugt ist die Radialerstreckung der Kontaktfläche 11 des zweiten Prägestempels 9 dabei größer als die Radialerstreckung der Kontaktfläche 8 des ersten Prägestempels 6. Die Kontaktfläche 11 des zweiten Prägestempels 9 ist, wie die Kontaktfläche 8 des ersten Präge- stempeis 6, kreisringförmig konturiert. Dies wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Wahl eines hülsen- förmigen zweiten Prägestempels 9 erreicht, der eine zentrische Öffnung 12 aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der zentrischen Öffnung 7 des ersten Prägestempels 6. Für den zweiten Verschweißschritt wird die Kontaktfläche 11, vorzugsweise mit einer integralen, nicht gezeigten, Widerstandsheizung auf eine zweite Temperatur erhitzt, die zwar größer ist als die Schmelztemperatur des Trägers 1, jedoch geringer ist als die erste Temperatur der Kontaktfläche 8 des ersten Prägestempels 6 beim ersten Verschweißschritt. Der derartig erhitzte zweite Prägestempel 9 wird mit einer Fügekraft F in Richtung auf den Träger 1 gepresst, wobei die Fügekraft F des zweiten Prägeschrittes in dem gezeigten Ausführungsbeispiel größer ist als die Fügekraft F des ersten Verschweißschrittes. Beim zweiten Verschweißschritt wird ein noch tieferes Eindringen von zähflüssigem Trägermaterial in die netzartige Struktur der Druckausgleichsmembran 3 erzielt. Der zweite Verschweißschritt wird über eine definierte Zeit ausgeführt, in der die Druckausgleichsmembran 3 einen definierten Weg in Richtung in den Träger 1 hinein zurücklegt .
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt eines Gehäuses 13 eines Ver- Stellantriebes eines Kraftfahrzeuges gezeigt. Zu erkennen ist eine näherungsweise ovale Druckausgleichsmembran 3, die randseitig durch ein mehrstufiges Thermokontaktschweißver- fahren mit einem unmittelbar von dem Gehäuse 13 gebildeten Träger verschweißt wurde. Zu erkennen ist, dass die Druckausgleichsmembran 3 randseitig nicht aufgewölbt ist, sondern eben auf dem Gehäuse 13 bzw. dem Träger 1 aufliegt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Festlegen einer Druckausgleichsmembran
(3) an einem Träger (1), insbesondere an einem von ei- nem Gehäuse (13) einer Antriebsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug gebildeten Träger (1) oder an einem an einem derartigen Gehäuse (13) festlegbaren Träger (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckausgleichsmembran (3) durch Thermokon- taktschweißen mit dem Träger (1) verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermokontaktschweißen mehrstufig ausgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsmembran (3) in einem ersten Verschweißschritt mit einem auf eine erste Temperatur temperierten Prägestempel (6, 9) gegen den Träger (1) gepresst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsmembran (3) nach dem ersten Verschweißschritt in einem zweiten Verschweißschritt mit einem auf eine zweite Temperatur temperierten Prägestempel (6, 9) erneut gegen den Träger (1) gepresst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur höher gewählt wird als die zweite Temperatur.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur höher gewählt wird als die Schmelztemperatur des Trägermaterials, vorzugsweise höher als 2200C bei PBT.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Temperatur nur geringfügig höher ist als die Schmelztemperatur des Trägermaterials.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den ersten und den zweiten Verschweißschritt separate, vorzugsweise unterschiedliche, Kontaktflächengeometrien und/oder Kontaktoberflächenstrukturen aufweisende, Prägestempel (6, 9) eingesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Prägestempel oder mindestens einer der eingesetzten Prägestempel (6, 9) eine ringförmige Kontaktfläche (11) aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine bei dem ersten Verschweißschritt auftretende randseitige Aufwölbung der Druckausgleichsmembran (3) mit dem zweiten Verschweißschritt, zumindest weitgehend, geglättet wird.
11. Gehäuse für eine Antriebsvorrichtung, insbesondere für einen Verstellantrieb in einem Kraftfahrzeug, mit einer mit einem Träger (1) verschweißten, eine Gehäuseöffnung überspannende Druckausgleichsmembran (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckausgleichsmembran (3) durch ein, insbesondere mehrstufiges, Thermokontaktschweißen mit dem Träger (1) verschweißt ist.
12. Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) ein Gehäuseabschnitt ist oder am Gehäuse (13) festgelegt ist.
13. Antriebsvorrichtung, insbesondere Verstellantrieb in einem Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (13) nach einem der Ansprüche 11 oder 12.
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