发明内容

本发明的任务在于，说明一种特别合适的用于使旋转体动平衡的方法。本发明的任务还在于，说明一种特别合适的用于执行该方法的设备。此外，本发明的任务在于，说明一种特别合适的具有利用这种方法完成平衡的旋转体的电动马达以及一种特别合适的以该方法用于使具有置入其中的磁体元件的马达壳体动平衡的应用。

在方法方面，该任务利用权利要求1的特征来解决，并且在设备方面，该任务利用权利要求8的特征来解决，以及在电动马达方面，该任务利用权利要求9的特征来解决，并且在应用方面，该任务利用权利要求10的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是各从属权利要求的主题。在关于方法方面所具有的优点和设计方案有意义地也能转移到设备和/或电动马达和/或应用上并且反之亦然。

根据本发明的方法适合于并设计用于使旋转体、即旋转对称的构件或工件动平衡。旋转体例如是电动马达的构件，尤其是转子或马达壳体。

根据方法，使旋转体处于旋转中并且接着确定其不平衡。依赖于所确定的不平衡将旋转体的材料去除和/或将附加材料添补到旋转体上。因此，依赖于检测到的或所确定的不平衡地实施不平衡补偿或不平衡修正，用以减少不平衡，即用于减少旋转体的非对称的质量分布。连词“和/或”在这里和在下文中理解成借助该连词关联的特征能够共同地和彼此作为替选地构成。

不平衡补偿或不平衡修正，即去除旋转体的材料和/或添补材料到旋转体上，在这里借助激光器的激光束来执行。由此实现了特别合适的用于使旋转体平衡的方法。

通过激光器或激光束可以实现使旋转体特别精确或精准平衡。由此也能够可靠地消除小的不平衡。因此，通过激光器能实现旋转体的特别高的平衡品质。此外，在这种激光平衡的情况中没有附加的机械力作用到旋转体上。

因此，去除尤其是借助(减法式的、负的)激光去除来进行，其中，添补尤其是借助(加法式的、正的)激光添补或激光熔融沉积(英语：laser metal deposition,LMD)来进行。在添补时，以线材或金属粉末的形式输送附加材料并逐层地添补到旋转体上以及借助激光束与旋转体的材料以材料锁合的方式(stoffschlüssig)无孔和无裂隙地拼接或熔合。

根据本发明的方法尤其是被设置成用于使旋转体精细平衡，即用于修正或补偿相对小的不平衡或相对小的非对称的质量分布。在此，在较大的不平衡的情况中可能的是：设置有两级的平衡方法，其中，在粗略的方法步骤中例如借助切削工艺来减少不平衡，并且其中，在随后的较精细的第二方法步骤中使用根据本发明的方法。

在有利的实施方案中，在旋转体的旋转期间执行去除和/或添补。尤其地，在此例如在确定不平衡期间执行去除和/或添补。因此，基本上与测量或确定不平衡同时地使旋转体动平衡。这意味着：例如同时测量旋转体和使旋转体平衡。由此能实现整合的控制过程。

在可能的实施方式中，尤其是在旋转体以额定转速旋转时进行去除。由于旋转体在去除期间相对快速的旋转，特别低的能量或热输入作用到构件或旋转体上，从而基本上在去除时不出现旋转体的扭曲。

尤其是在旋转体以如下转速旋转时进行添补：在添补期间该转速显著小于额定转速。在去除期间的转速例如在大于额定转速的0％(静止状态)与额定转速的10％之间，尤其是在大于额定转速的0％与额定转速的5％之间，优选在大于额定转速的0％与额定转速的2％之间。因此，添补或正的平衡不在旋转体的静止状态中进行，而是在相较于额定转速降低了的缓慢旋转的情况中进行。

因此，不平衡补偿或不平衡修正在旋转体旋转期间进行。因而，“即时地”执行平衡，由此使旋转体的特别统一的生产和制造成为可能。

在方法的合乎目的的设计方案中，线形或条形地添补附加材料。由此，实现了附加材料的在热输入旋转体方面特别有效且合乎目的的添补。

在适合的改进方案中，在去除时和/或在添补时借助偏转元件使激光束在旋转体的外周上运动。在此，偏转元件适合地构造为激光变向器或镜。由此，显著改善了方法的效率，这是因为激光束不仅布置在旋转体的部位上，而是尤其是在旋转体旋转的同时能够基本上在其整个外周上运动。这意味着：借助偏转元件使激光束尤其是沿着旋转体的轴向方向运动，其中，激光束由于旋转体的旋转沿着其切向或周向方向运动。

在替选的改进方式中例如能想到的是，借助扫描仪使激光束或激光器自身在旋转体的外周上运动。

本发明附加或另外的方面规定：平衡质量紧固在旋转体的外周上，其中，借助激光束仅在平衡质量上进行去除和/或添补。由此，输入到旋转体本身上的能量和热被减少。这种独立的平衡质量尤其是在那些在激光束的范围中对旋转体材料加温具有不利影响的旋转体中是有利的。

为了可靠和持久地紧固的目的，尤其是借助焊接以材料锁合的方式将平衡质量拼接在旋转体的外周上。由此，即使在旋转体的高转速的情况中也确保了运行安全地紧固平衡质量。

在至少两个相互连接的部分之间的“材料锁合”或“材料锁合的连接”在这里以及在下文中尤其是理解为相互连接的部分在它们的接触面处通过材料上的结合或交联(例如基于原子的或分子的结合力)必要时在附加材料的作用下保持在一起。

在此，在优选的设计方案中尤其是紧固平衡质量，其内半径被测定为小于外周的外半径。这意味着：平衡质量具有大致弓形的横截面形状，其中，平衡质量仅在弓臂的自由端部的区域中贴靠在旋转体的外周上。因此，在平衡质量的顶点的区域中，在旋转体与平衡质量之间形成自由空间，即，形成净间距。该自由空间或间距用作平衡质量与旋转体之间的热绝缘部。由此，实现了平衡质量与旋转体之间的热解耦，由此进一步减少在去除和/或添补进程中输入到旋转体上的能量和热。

根据本发明的设备适用于并设立成用于使旋转体动平衡。在此，设备具有用于确定旋转体的不平衡的不平衡测量设备。设备还具有用于产生激光束的激光器，借助激光束能将旋转体的材料去除和/或能将附加材料添补到旋转体上。不平衡测量设备和激光器与控制器、即控制单元耦联。

在此，控制器通常在编程和/或电路技术上被设立成用于执行之前描述的根据本发明的方法。因此，控制器具体地被设立成用于根据不平衡测量设备的不平衡数据来确定旋转体的不平衡，即非对称的质量分布的定位和位置，并且计算所需的不平衡补偿或不平衡修正，以及通过操控激光器来减少不平衡。

在优选的设计方式中，控制器至少在核心中通过带有处理器和数据存储器的微控制器形成，其中，用于执行根据本发明的方法的功能以运行软件(固件)的形式在编程技术上实行，从而该方法(必要时与设备使用者交互地)在实施运行软件时在微控制器中自动执行。控制器也能够在本发明的范畴内替选地通过不能编程的电子构件，例如专用集成电路(ASIC)形成，其中，用于执行根据本发明的方法的功能利用电路技术的器件来实行。

在此，不平衡测量设备具有例如用于旋转体的容纳部，并且在运行中使其旋转，其中，借助力传感器来检测出现的不平衡力。控制器从接收到的力信号确定或计算出旋转的旋转体的不平衡以及所需的不平衡补偿。基本上同时地，激光束连续地或脉动式入射到尤其是转动的旋转体上，以便实现或达成不平衡补偿。

激光器例如实施为具有例如12kW(千瓦)的激光器功率的连续工作的光纤激光器，其中，波长尤其是匹配于旋转体的待去除的材料和/或待添补的附加材料。例如，在碳素钢的情况中尤其是使用具有大约1060nm(纳米)的波长的光纤激光器。

在此，激光束在添补或去除的进程中尤其是脉动式、即脉冲式入射到旋转体或附加材料上。在此，例如设置了激光器的单脉冲的脉冲长度或脉冲持续时间，所述脉冲长度或脉冲持续时间小于100μs(微秒)。若干单脉冲可以一个接一个地作为脉冲包或脉冲序列产生，用以去除或添补，例如具有直至10ms(毫秒)的脉冲包持续时间。在此，激光器合乎目的地与不平衡测量设备同步。

根据本发明的电动马达被设置成用于机动车辆，并且具有旋转体，该旋转体根据之前描述的方法完成动平衡。在此，旋转体例如是马达壳体、尤其是具有置入其中的磁体元件，尤其是马达环形磁体的磁极罐。在此，电动马达例如构造为用于机动车辆的电动调节驱动器(例如冷却器风扇或车窗升降器)的外动子，其中，具有马达环形磁体的马达壳体尤其是实施为电动马达的转子。

在此，磁体元件是对温度较敏感的，这是因为例如在超过120℃时会出现退磁效应。通过根据本发明的方法确保了特别少的热输入到马达壳体和磁体元件上，由此旋转体以简单和可靠的方式完成动平衡。由此，使旋转体的进而电动马达的特别统一的生产和制造成为可能。

在优选的应用中，之前描述的方法因此尤其是被用于使具有置入其中的磁体元件的马达壳体进行动态的质量平衡。