DE102018119289A1

DE102018119289A1 - Lösbares Befestigungssystem umfassend Formgedächtnismaterial und Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems

Info

Publication number: DE102018119289A1
Application number: DE102018119289.4A
Authority: DE
Inventors: Felix Weyand; Fabian Schongen; Jochen Szamocki; Sabine Fischer-Will
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-02-13
Also published as: WO2020030384A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein lösbares Befestigungssystem (1) für Bauteile, umfassend ein erstes Auflageelement (11) mit einer ersten Längsachse (A1), das sich entlang der ersten Längsachse (A1) zwischen ersten und zweiten Kontaktflächen (11a, 11b) des ersten Auflageelements (11) erstreckt, und die erste Kontaktfläche (11a) zur Anlage an einer Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist. Das erste Auflageelement (11) weist ein Formgedächtnismaterial auf, welches zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), und einem zweiten Schaltzustand (S2), in Abhängigkeit einer ersten Schalttemperatur (TS1) schaltet. Das erste Auflageelement (11) weist in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung (E11) und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung (E12) auf. Das Befestigungssystem umfasst ein zweites Auflageelement (12) mit einer zweiten Längsachse (A2), das sich entlang der zweiten Längsachse (A2) zwischen ersten und zweiten Kontaktflächen (12a, 12b) des zweiten Auflageelements (12) erstreckt. Das zweite Auflageelement (12) weist ein Formgedächtnismaterial auf, welches zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), und einem zweiten Schaltzustand (S2), in Abhängigkeit einer zweiten Schalttemperatur (TS2) schaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein lösbares Befestigungssystem für Bauteile, ein Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems für Bauteile und ferner die Verwendung einer Unterlegscheibe, einer Spannscheibe oder einer Dehnhülse aus Formgedächtnismaterial in dem lösbaren Befestigungssystem zum Spannen einer Spanneinrichtung.
Ein Formgedächtnismaterial umfasst vorliegend insbesondere Formgedächtnislegierungen oder Formgedächtniskunststoffe. Den Formgedächtnismaterialien ist gemein, dass sie bei Über- bzw. Unterschreiten eines bestimmten Schaltsignals von einer ersten Festkörperphase in eine zweite von der ersten verschiedenen Festkörperphase schalten. Dabei kann das Schaltsignal eine bestimmte Schalttemperatur bzw. ein bestimmtes Schalttemperaturintervall oder aber auch eine bestimmte Schaltverformung bzw. ein bestimmtes Schaltverformungsintervall sein. Das Formgedächtnismaterial kann einen Einwegeffekt oder einen Zweiwegeffekt aufweisen. Wird ein vorangegangen plastisch verformtes Formgedächtnismaterial durch Überschreiten einer Schalttemperatur in ihre alte Form (programmierte Form) gebracht, wird dies als Einwegeffekt bezeichnet. Formgedächtnismaterialien, die hingegen bei zwei verschiedenen Temperaturen die Festkörperphase wandeln, weisen den sogenannten Zweiwegeffekt auf. Weiterhin können Formgedächtnismaterialien ein pseudoelastisches Verhalten zeigen, das eine reversible spannungsinduzierte, insbesondere martensitische Umwandlung charakterisiert.
Die verschiedenen Festkörperphasen des jeweiligen Formgedächtnismaterials können unterschiedliche Gitterstrukturen, beispielsweise kubisch-flächenzentrierte oder kubischraumzentrierte Gitterstrukturen, oder unterschiedlich angeordnete Kettenmoleküle, beispielsweise eine gestreckte oder eine stochastische Anordnung der Kettenmoleküle, umfassen. Alternativ oder ergänzend sind auch davon abweichende Gitterstrukturen oder Anordnungen von Kettenmolekülen denkbar.
Das thermische, chemische und mechanische Verhalten von Formgedächtnismaterial wird dabei maßgeblich durch die Legierungszusammensetzung und die Mikrostruktur bestimmt.
Es ist bekannt, Bauteile mit Befestigungssystemen miteinander zu verbinden oder aneinander zu befestigen. Im Allgemeinen wird zwischen lösbaren und nicht lösbaren Befestigungssystemen unterschieden. Lösbare Befestigungssysteme umfassen als Spanneinrichtung etwa die Reibschlussverbindung, die Formschlussverbindung und die Schraubenverbindung. Nicht lösbare Befestigungssysteme umfassen als Spanneinrichtungen etwa Schweißverbindungen, Lötverbindungen, Klebeverbindungen oder auch Nietverbindungen. In aller Regel sind bei nicht lösbaren Befestigungssystemen die zu befestigenden bzw. zu verbindenden Bauteile lediglich einmal miteinander verbindbar oder lediglich mit vergleichsweise großem Aufwand zu lösen und anschließend wieder zu verbinden.
Ein lösbares Befestigungssystem heißt, dass in einem nicht gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems im Wesentlichen eine Spannkraft wirkt und in einem gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems eine gegenüber dem nicht gelösten Zustand geringere Spannkraft, vorzugsweise im Wesentlichen keine Spannkraft wirkt.
Schraubenverbindungen werden häufig als lösbare Spanneinrichtungen eingesetzt. Die Schraubenverbindungen sind sowohl als Einschraubenverbindungen als auch als Mehrschraubenverbindungen bekannt. Bei den Mehrschraubenverbindungen liegen die Schrauben mit ihren Schraubenachsen entweder alle in einer Ebene oder räumlich verteilt zueinander angeordnet. Dabei können die Schraubenachsen beliebig im Raum oder rotationssymmetrisch zu einer Achse - wie dies etwa bei Flanschverbindungen der Fall sein kann - angeordnet sein.
Mit einer Schraubenverbindung können ein erstes und ein zweites oder auch mehrere Bauteile miteinander verbunden oder auch aneinander befestigt werden. Schraubenverbindungen können Kopfschrauben oder Stiftschrauben umfassen, die ergänzend als Durchsteckschrauben ausgebildet sein können. Kopfschrauben weisen einen Schraubenkopf und einen Schraubenschaft auf, der zumindest abschnittsweise ein Schraubengewinde umfasst. Eine Stiftschraube umfasst einen Schraubenschaft und wenigstens eine Mutter. Der Schraubenschaft weist wenigstens abschnittsweise, bevorzugt mindestens an den jeweiligen Enden des Schraubenschafts ein Schraubengewinde auf. Die Mutter ist beispielsweise eine Sechskantmutter, eine Nutmutter oder eine Kreuzlochmutter. Schrauben einer Schraubenverbindung erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Schraubenachse.
Es ist im Allgemeinen bekannt, dass Schraubenverbindungen Bauteile im Wesentlichen kraftschlüssig mittels einer Vorspannkraft miteinander verbinden. Im Betrieb wirkt auf die Schraubenverbindung zusätzlich eine Betriebslast, die die Vorspannkraft überlagert. Die Vorspannkraft bestimmt sich in aller Regel nach der Höhe und der Art dieser Betriebslast, bevorzugt nach den für die Anwendung einschlägigen Normen und Richtlinien. Sowohl die Vorspannkraft als auch die Betriebslast werden durch eine Schraubenverbindung, vorzugsweise in Längsrichtung der Schraubenachse übertragen.
Ferner kann das lösbare Befestigungssystem eine Spanneinrichtung umfassen, die mittels einer oder mehreren Schrauben als Reibschlussverbindung mit einem oder mehreren Bauteilen eine Pressverbindung oder Klemmverbindung eingehen kann.
Es ist bekannt, dass eine Schraubenverbindung durch Drehen angezogen oder gelöst werden kann. Die Schraubenverbindung wird durch ein Anzugs- oder Lösedrehmoment gedreht. Im Allgemeinen hängt das Anzugs- oder Lösedrehmoment von einer für den Betrieb zu bestimmenden Vorspannkraft, dem Radius des Schraubenschafts, der Gewindesteigung und dem Reibwert bzw. dem Reibungswinkel des Gewindes und dem Reibwert sowie dem Reibradius an einer Auflagefläche der Mutter bzw. des Schraubenkopfes der Schraubenverbindung ab. Das Reibungsverhalten des Gewindes und das Reibungsverhalten der Auflagefläche hängen jeweils im Wesentlichen von der Werkstoffpaarung und dem Oberflächen- und Schmierungszustand ab. Die Reibwerte lassen sich in der Regel lediglich in Intervallen angeben, so dass die Vorspannkraft trotz gleichbleibendem Anzugsdrehmoment erheblich schwanken kann. So schwanken gemäß VDI 2230 die Reibwerte bei einer Werkstoffpaarung beispielsweise aus Stahl im ungeschmierten Zustand etwa zwischen µ=0,1 und µ=0,23 bzw. im geschmierten Zustand etwa zwischen µ=0,07 und µ=0,12. Entsprechend schwankt die Vorspannkraft bei einem konstanten Anzugsdrehmoment gemäß DIN ISO 262 für eine ungeschmierte M10 Schaftschraube mit Regelgewinde und der Festigkeitsklasse 10.9 zwischen 44,5 kN (µ=0,1) und 36,2 kN (µ=0,24), wobei die genormte Mindeststreckgrenze zu 90% ausgenutzt wird.
Aufgrund der Schwankung der einzustellenden Vorspannkraft werden Schraubenverbindungen in aller Regel überdimensioniert, um mit einem Sicherheitsfaktor eine zuverlässige Verbindung bzw. Befestigung von Bauteilen sicherstellen zu können. Dies kann in nachteilhafter Weise zu höheren Kosten, einem Mehrgewicht und in aller Regel zu zu groß dimensionierten Befestigungssystemen führen. Dies ist im besonderen Maße dann nachteilig, wenn sicherheitskritische Befestigungssysteme umzusetzen sind, an die zugleich hohe Anforderungen an ein niedriges Gewicht gestellt werden.
Ergänzend führt die Relativbewegung und Reibung zwischen der Schraubenverbindung und den zu verbindenden Bauteilen bei zunehmender Spannkraft zu einem erhöhten Verschleiß bei der Schraubenverbindung und den zu verbindenden Bauteilen, insbesondere an den Auflageflächen und dem Gewinde. Ferner führt die Reibung während des Anziehens und Lösens der Schraubenverbindung zu einer Torsionsbelastung der Schraubenverbindung, die deren Lebensdauer erheblich reduziert.
Aus dem Patent GB 2 102 904 B ist es bekannt, eine Schraubenverbindung torsionsfrei mit einer Vorspannkraft vorzuspannen. Das Patent GB 2 102 904 B bezieht sich dabei auf ein Verfahren zur Sicherstellung der Dichtheit eines Verbindungselementes. Zur Montage wird eine Unterlegscheibe aus einer Formgedächtnislegierung eingesetzt, die mit Überschreiten der Austenit-Transformations-Temperatur von einer Martensitphase in eine Austenitphase schaltet und die Dichtheit eines Verbindungselementes sicherstellen soll.
Das Patent US 9,180,982 B2 betrifft ein eine Vorspannung freigebendes Verbindungselement, eine Schraube, das in Systemen verwendet werden kann, um Elemente, wie etwa Antennen, Solaranlagen oder Positionierungsmechanismen, freizugeben. Das die Vorspannung freigebende Verbindungselement weist einen integralen Bund auf, der die Form ändern kann - wie bei einer Formgedächtnislegierung. Unter Wärmeeinwirkung verformt sich der Bund derart, dass sich das Verbindungselement axial in Belastungsrichtung bewegen kann, so dass die zuvor vom Verbindungselement gehaltene Vorspannung verringert wird.
Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Befestigungssystem zum Lösen und Spannen von Bauteilen in einer platzsparenden Weise bereitzustellen, das sowohl während der Anziehens als auch während des Lösens des Befestigungssystems in Bezug auf den Reibverschleiß und die Lebensdauer verbessert ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe eines lösbaren Befestigungssystems der eingangs genannten Art durch ein erstes Auflageelement mit einer ersten Längsachse, wobei sich das erste Auflageelement im Wesentlichen entlang der ersten Längsachse zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche des ersten Auflageelements erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche zur Anlage an einer Spanneinrichtung ausgebildet ist, wobei das erste Auflageelement ein Formgedächtnismaterial aufweist oder aus einem solchen besteht, welches zwischen einem ersten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer ersten Schalttemperatur schaltet, wobei das erste Auflageelement in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung. Ferner weist das Befestigungssystem ein zweites Auflageelement mit einer zweiten Längsachse auf, wobei sich das zweite Auflageelement im Wesentlichen entlang der zweiten Längsachse zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche des zweiten Auflageelements erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche zur Anordnung an der Spanneinrichtung ausgebildet ist, wobei das zweite Auflageelement ein Formgedächtnismaterial aufweist oder aus einem solchen besteht, welches zwischen einem ersten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer zweiten Schalttemperatur schaltet, wobei das zweite Auflageelement in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass Vorspannkräfte in Befestigungssystemen, insbesondere wegen einer Reibung zwischen einem Außengewinde eines zu befestigenden Bauteils bzw. einer Spanneinrichtung und einem Innengewinde einer Spanneinrichtung einerseits und zwischen einer Kontaktfläche des zu befestigenden Bauteils bzw. eines Auflageelements und der Auflagefläche der Spanneinrichtung andererseits, erheblich schwanken können. Ferner macht sich die Erfindung die Erkenntnis zunutze, dass ein torsionsbeaufschlagendes Anziehen und Lösen von Schraubenverbindungen deren Lebensdauer wesentlich reduzieren kann.
Daher ist in bevorzugter Weise vorgesehen, die Spanneinrichtung des lösbaren Befestigungssystems im Wesentlichen ohne eine zwischen dem zu befestigenden Bauteil und der Spanneinrichtung wirkenden Montagekraft, also ohne Spannkraft, zu montieren oder zu demontieren. Ferner ist in bevorzugter Weise vorgesehen, die mit dem lösbaren Befestigungssystem zu befestigende Bauteile mit der Spanneinrichtung im Wesentlichen torsionsfrei zu befestigen, d.h. das lösbare Befestigungssystem mit einer Vorspannkraft ohne wesentliches Drehmoment anzuziehen und/oder zu lösen. Beim torsionsfreien Anziehen oder Lösen des lösbaren Befestigungssystems ist bevorzugt kein oder zumindest im Wesentlichen kein Drehmoment zum Anziehen oder Lösen des lösbaren Befestigungssystems erforderlich.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste und/oder das zweite Auflageelement zum Anziehen oder Lösen des Befestigungssystems selbst die Vorspannkraft entlang der ersten oder zweiten Längsachse aufbaut bzw. abbaut. Zum Anziehen des lösbaren Befestigungssystems, also für einen nicht gelösten Zustand des Befestigungssystems, schalten das erste und/oder das zweite Auflageelemente von dem ersten Schaltzustand mit einer ersten axialen Erstreckung in einen zweiten Schaltzustand mit einer zweiten axialen Erstreckung, die größer ist als die erste axiale Erstreckung. Es ist insbesondere zu verstehen, dass die Vorspannkraft aus der Differenz der ersten und zweiten axialen Erstreckung abzüglich der elastischen Verformung des Befestigungssystems in Längsrichtung der Längsachsen A1 bzw. A2 sowie abzüglich des axialen Spiels zwischen dem ersten und zweiten Auflageelement, den zu befestigenden Bauteilen und der Spanneinrichtung resultiert. Insbesondere beschränkt die Spanneinrichtung dann die axiale Erstreckung des ersten bzw. zweiten Auflageelements im zweiten Schaltzustand auf eine tatsächliche Erstreckung, die größer ist als die erste axiale Erstreckung, aber kleiner ist als die zweite axiale Erstreckung. Um das Befestigungssystems mit einer maximal zu erzielenden Vorspannkraft anzuziehen, wird die Spanneinrichtung vorzugsweise derart montiert, dass das erste und zweite Auflageelement, die zu befestigenden Bauteile und die Spanneinrichtung in Längsrichtung der ersten und zweiten Längsachse im Wesentlichen spaltfrei aneinander anliegen. Ferner wird die Spanneinrichtung vorzugsweise derart montiert, dass die durch die Phasenumwandlung erzielte Vorspannkraft und die daraus resultierende Vorspannung kleiner ist als die Streckgrenze R_e oder die 0,2%-Dehngrenze R_p0,2 des Befestigungssystems. In bevorzugter Weise beträgt die mit dem ersten und/oder zweiten Auflageelement zu erzielende Vorspannung mindestens 500 MPa, bevorzugt mindestens 600 MPa.
Zum Lösen des Befestigungssystems, also einem gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems, schalten das erste und/oder das zweite Auflageelemente von dem zweiten Schaltzustand mit einer zweiten axialen Erstreckung in einen ersten Schaltzustand mit einer ersten axialen Erstreckung, die kleiner ist als die zweite axiale Erstreckung. Dazu weisen das erste und/oder zweite Auflageelement ein Formgedächtnismaterial auf oder bestehen aus einem solchen, das in dem ersten Schaltzustand eine erste Festkörperphase aufweist und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite Festkörperphase aufweist. Zum Lösen des Befestigungssystems weist das erste und/oder zweite Auflageelement vorzugsweise eine Rückverformung zwischen 1,5% bis 4%, vorzugsweise 2%, auf und entspricht insbesondere etwa 10% der axialen Erstreckung des Befestigungssystems entlang der ersten bzw. zweiten Längsachse. Insbesondere ist die axiale Längenänderung des ersten und/oder zweiten Auflageelements zwischen der zweiten und ersten axialen Erstreckung größer als die durch die Streckgrenze R_e oder 0,2%-Dehngrenze R_p0,2 hervorgerufene elastische Längenänderung der Spanneinrichtung. Insbesondere lässt sich die axiale Längenänderung zwischen der zweiten und ersten axialen Erstreckung des ersten und/oder zweiten Auflageelements durch die Höhe des ersten und/oder zweiten Auflageelements entlang der ersten und/oder zweiten Längsachse multipliziert mit der Rückverformung des jeweiligen Formgedächtnismaterial bestimmen.
Vorzugsweise weisen das erste und/oder das zweite Auflageelement in einer Festkörperphase als Kristallstruktur einen Martensit, insbesondere einen gerichteten Martensit, und in einer weiteren, davon verschiedenen Festkörperphase als Kristallstruktur einen Austenit auf oder bestehen daraus.
Bevorzugte Formgedächtnislegierungen sind beispielsweise NiTi-basierte, Cu-basierte oder Fe-basierte Legierungen. Vorzugsweise liegen die Schalttemperatur bzw. die Phasenumwandlungstemperatur des ersten und/oder des zweiten Auflageelements in einem Temperaturintervall von -200°C bis +400°C. In besonders bevorzugter Weise liegen die Schalttemperatur bzw. die Phasenumwandlungstemperatur für NiTi-basierte oder Cu-basierte Formgedächtnislegierungen in einem Temperaturintervall von -200°C bis +200°C. Die Schalttemperatur bzw. Phasenumwandlungstemperatur Fe-basierter Formgedächtnislegierungen liegt vorzugsweise in einem Temperaturintervall von -200°C bis +150°C oder von +25°C bis +400°C.
Das erste und/oder das zweite Auflageelement sind beispielsweise eine Unterlegscheibe, eine Spannscheibe, eine Dehnhülse oder ein Sicherungsblech. Die erste und/oder zweite Kontaktfläche des ersten bzw. des zweiten Auflageelements erstrecken sich jeweils im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsebene, die quer zur ersten bzw. zweiten Längsachse des ersten bzw. zweiten Auflageelements angeordnet ist. Ergänzend können die erste und/oder zweite Kontaktfläche des ersten und oder zweiten Auflageelements von der Haupterstreckungsebene abweichende Flächenabschnitte aufweisen. Insbesondere können die erste und/oder zweite Kontaktfläche wellig oder zahnförmig ausgebildete Kontaktflächen aufweisen. Auflageelemente mit solch ausgebildeten Kontaktflächen sind insbesondere für formschlüssige Verbindungen in Bezug auf die erste und/oder zweite Längsachse in tangentialer und/oder radialer Richtung geeignet. Dazu können die erste und/oder die zweite Kontaktfläche des ersten und/oder des zweiten Auflageelements zur Anlage an einer Spanneinrichtung und/oder einem zu befestigenden Bauteil und/oder dem ersten/oder dem zweiten Auflageelement ausgebildet sein. Es ist insbesondere denkbar, dass das lösbare Befestigungssystem mehrere erste und/oder mehrere zweite Auflageelemente umfasst, die parallel und/oder in Serie angeordnet sind.
Ergänzend oder alternativ können die Spanneinrichtung und/oder das zu befestigende Bauteil das erste und/oder zweite Auflageelement umfassen bzw. mit diesem integriert ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung eine Schraubenverbindung. Die Spanneinrichtung kann insbesondere auch eine Nietverbindung sein, die in Verbindung mit dem ersten und/oder dem zweiten Auflageelement ein lösbares Befestigungssystem ausbildet. Es ist ferner denkbar, dass die Spanneinrichtung eine Schaftvorrichtung oder eine Klemmenvorrichtung umfasst, die für eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten und/oder zweiten Auflageelement ausgebildet ist.
In vorteilhafter Weise lässt sich die Spanneinrichtung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ohne Werkzeug oder wenigstens mittels standardisierter und kostengünstiger Werkzeuge montieren und demontieren. Ferner unterliegen solche Befestigungssysteme wesentlich geringeren Anforderungen hinsichtlich der Montierbarkeit und Demontierbarkeit und sind im Vergleich zu bekannten torsionsfreien Anzieh- und Löseverfahren platzsparender, erfordern einen geringeren Aufwand bei der Montage bzw. Demontage, erfordern kein besonders geschultes Personal. In der Folge kann das Anziehen und Lösen eines erfindungsgemäßen lösbaren Befestigungssystems geringeren Personal- und Betriebsmitteleinsatz erfordern. Insbesondere der Einsatz kostenintensiver Drehmomentschlüssel, hydraulischer Spanneinrichtungen oder sonstiger zusätzlicher Elemente für mechanische Spannmaßnahmen entfallen im Wesentlichen.
Insbesondere können das erste und/oder das zweite Auflageelement in vorteilhafter Weise als standardisierte Bauteile ausgebildet sein und somit in besonders kostengünstiger Weise hergestellt werden. Insbesondere lassen sich das erste und/oder das zweite Auflageelement in einfacher und kostengünstiger Weise um zusätzliche funktionale Merkmale, wie eine Verlier- oder Verdrehsicherung, ergänzen, indem die erste und/oder zweite Kontaktfläche für eine formschlüssige Verbindung mit dem zu befestigenden Bauteil und/oder der Spanneinrichtung und/oder zu ersten und/oder zweiten Auflageelement ausgebildet werden. Alternativ oder ergänzend sind die erste und/oder zweite Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten Auflageelements ferner für eine Verbindung mit einer ersten bzw. zweiten Kontaktfläche eines ersten und/oder zweiten Auflageelements ausgebildet.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Längsachse des zweiten Auflageelements parallel, vorzugsweise koaxial, zur ersten Längsachse des ersten Auflageelements angeordnet ist. Diese Ausführungsform führt vorzugsweise zu einer im Wesentlichen biegemomentfreien Befestigung von Bauteilen mit dem lösbaren Befestigungssystem. Diese Ausführungsform ist beispielsweise für Flanschverbindungen oder Verbindungen von Getrieben etc. geeignet. Die parallele und insbesondere die koaxiale Anordnung der ersten und zweiten Längsachse des ersten und zweiten Auflageelements kann in vorteilhafter Weise zu einer besonders kompakten Ausgestaltung des lösbaren Befestigungssystems und einer besonders platzsparenden Anordnung in Verbindung mit den zu befestigenden Bauteilen führen. Ergänzend können auch die zu befestigenden Bauteile an den die Vorspannkraft übertragenden Abschnitten kompakter ausgestaltet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste axiale Erstreckung des ersten und/oder zweiten Auflageelements so bemessen, dass das erste und/oder zweite Auflageelement gelöst ist, und die zweite axiale Erstreckung des ersten und/oder zweiten Auflageelements so bemessen, dass das erste und/oder zweite Auflageelement befestigt ist. In einer besonders bevorzugten Weise umfasst das lösbare Befestigungssystem in einem gelösten Zustand das erste Auflageelement mit der ersten axialen Erstreckung in dem ersten Schaltzustand und das zweite Auflageelement mit der zweiten axialen Erstreckung in dem zweiten Schaltzustand. Für den nicht gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems schaltet in bevorzugter Weise das erste Auflageelement in den zweiten Schaltzustand mit der zweiten axialen Erstreckung. Zum Schalten in den gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems schaltet in bevorzugter Weise das zweite Auflageelement in den ersten Schaltzustand mit der ersten axialen Erstreckung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Spanneinrichtung eine erste Spannfläche zur Anlage an der ersten Kontaktfläche des ersten Auflageelements.
Die erste Spannfläche ist zur Übertragung von Spannkräften auf das erste Auflageelement und/oder bevorzugt auf das zweite Auflageelement und/oder die zu befestigenden Bauteile ausgebildet. Die erste Spannfläche erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsebene, die quer zur ersten und/oder zweiten Längsachse des ersten und/oder zweiten Auflageelements angeordnet ist. Ergänzend oder alternativ kann die erste Spannfläche sich insbesondere im Wesentlichen in der Haupterstreckungsebene quer zur Schraubenachse erstrecken, sofern die Spanneinrichtung eine Schraubenverbindung ist oder umfasst. Insbesondere ist die erste Spannfläche im Einbauzustand im Wesentlichen parallel zur ersten und/oder zweiten Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten Auflageelements angeordnet.
Vorzugsweise kann die erste Spannfläche wellig oder zahnförmig ausgebildet sein. Spanneinrichtungen mit solch einer ausgebildeten ersten Spannfläche sind insbesondere für formschlüssige Verbindungen in Bezug auf die erste und/oder zweite Längsachse des ersten und/oder zweiten Auflageelements und/oder der Schraubenachse in tangentialer und/oder radialer Richtung geeignet. Ferner kann die erste Spannfläche der Spanneinrichtung zur Anlage an einem zu befestigenden Bauteil und/oder dem ersten/oder dem zweiten Auflageelement ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Spanneinrichtung eine zweite Spannfläche zur Anlage an der ersten Kontaktfläche des zweiten Auflageelements.
Die zweite Spannfläche ist zur Übertragung von Spannkräften auf das erste Auflageelement und bevorzugt auf das zweite Auflageelement bzw. die zu befestigenden Bauteile ausgebildet. Die zweite Spannfläche erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsebene, die quer zur ersten bzw. zweiten Längsachse des ersten und/oder zweiten Auflageelements angeordnet ist. Ergänzend oder alternativ kann sich die zweite Spannfläche insbesondere im Wesentlichen in der Haupterstreckungsebene quer zur Schraubenachse erstrecken, sofern die Spanneinrichtung eine Schraubenverbindung ist oder umfasst. Insbesondere ist die zweite Spannfläche im Einbauzustand im Wesentlichen parallel zur ersten bzw. zweiten Kontaktfläche des ersten und/oder zweiten Auflageelements angeordnet.
Wie bereits oben erwähnt, kann die zweite Spannfläche wellig oder zahnförmig ausgebildet sein. Insofern wird Bezug auf die obigen Ausführungen genommen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen das Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements jeweils einen Einwegeffekt auf oder jeweils einen Zweiwegeffekt auf. Ein den Zweiwegeeffekt aufweisendes Formgedächtnismaterial ist insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand hin und her schaltbar.
Die vorliegende Ausführungsform ist in besonders vorteilhafter Weise für den Einsatz in engen Bauräumen geeignet, die einen adäquaten Einsatz von Drehmomentschlüsseln oder hydraulischen Vorspannsystemen nicht erlauben. Insbesondere ist ein solch lösbares Befestigungssystem für den Einsatz mit starken Vibrationen geeignet.
In einer Alternative hierzu weisen das Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements einen Einwegeffekt und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements einen Zweiwegeffekt auf.
Weiterhin sind das erste Auflageelement und das zweite Auflageelement vorzugsweise aus einem im Wesentlichen identischen Formgedächtnismaterial gebildet. Mit dieser bevorzugten Ausführungsform lassen sich in vorteilhafter Weise insbesondere in Bezug auf den Einkauf des Formgedächtnismaterials als auch auf die Herstellung des ersten und zweiten Auflageelements Kosten reduzieren. Es ist allerdings ferner denkbar, dass das erste Auflageelement ein von dem zweiten Auflageelement im Wesentlichen verschiedenes Formgedächtnismaterial aufweisen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Spanneinrichtung Formgedächtnismaterial oder besteht daraus. In bevorzugter Weise können insbesondere einzelnen Elemente, beispielsweise ein Schraubenschaft, eine Mutter oder ein Niet, Formgedächtnismaterial umfassen oder daraus bestehen.
Formgedächtnislegierungen, die im Rahmen der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden können, umfassen beispielsweise Cu-basierte, NiTi-basierte und/oder Fe-basierte Legierungen. Cu-basierte Legierungen sind beispielsweise CuZn, CuZnAI, Cu13,95AI3,93Ni (Gewichtprozent), CuAIMn. CuAIBeMn, CuAIMnV. NiTi-basierte Legierungen sind beispielsweise Ti16Zr10Nb4Ta (Atomprozent), NiTi, NiMnlnMg, PtTi. Insbesondere Fe-basiert Legierungen weisen in besonders vorteilhafter Weise eine verbesserte Rückstellspannung und Rückverformung auf. Dies kann in besonders vorteilhafter Weise für Fe-Mn-Si-basierte Legierungen gelten.
Eine weitere geeignete Formgedächtnislegierung besteht aus einer Legierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent:

- 25,0% ≤ Mn ≤ 32,0%,
- 3,0% ≤ Si ≤ 8,0%,
- 3,0% ≤ Cr ≤ 10,0%,
- 0,1% ≤ Ni ≤ 4,0%,
- P ≤ 0,1%,
- S ≤ 0,1%,
- Mo ≤ 0,5%,
- Cu ≤ 0,5%,
- Al ≤ 5,0%,
- Mg ≤ 5,0%,
- 0 ≤ 0,1%,
- Ca ≤ 0,1%,
- Co ≤ 0,5%,

1

- N ≤ 0,1%,
- C ≤0,1%,
- B ≤ 0,1 % besteht und für die Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 1 gilt: $\sum_{G r u p p e 1} N, C,10 \cdot B \geq 0,005 %,$
und mindestens ein Element einer Gruppe 2 von Elementen vorhanden ist, die Gruppe 2 aus den Elementen Ti, Nb, W, V, Zr mit folgenden Gehalten
- Ti ≤ 1,5%,
- Nb ≤ 1,5%,
- W ≤ 1,5%,
- V ≤ 1,5%,
- Zr ≤ 1,5% besteht und für die Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 2 gilt: $\sum_{G r u p p e 2} T i, N b, W, V, Z r \geq 0,1$
und für das Verhältnis der Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 1 und der Gruppe 2, jeweils in Atom-% gilt: $0,5 \leq \frac{\sum_{G r u p p e 2}}{\sum_{G r u p p e 1}} \leq 2,0$
mit Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.

Eine solche Legierung ist in WO 2014/146733 A1 der hiesigen Anmelderin beschrieben, deren Inhalt vollständig durch Referenz hierin mit einbezogen wird. In besonders vorteilhafter Weise ist das lösbare Befestigungssystem für die Anwendung in korrosiver Umgebung auch bei vergleichsweise hohen Einsatztemperaturen geeignet. Ergänzend lassen sich das erste und/oder das zweite Auflageelement mit einer solchen Formgedächtnislegierung vergleichsweise kostengünstig herstellen.
Eine weitere geeignete Formgedächtnislegierung bestehet aus einer Legierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent:

- 25 % - 30 % Mn,
- 4 % - 8 % Si,
- 3 % - 7 % Cr,
- 0,5 % - 1 % V,
- 0,1 % - 0,5 % C, und
- Rest Eisen sowie unvermeidbare Verunreinigungen.

Eine solche Legierung ist in der (noch nicht veröffentlichten) Anmeldung PCT/ EP2017/063322 der hiesigen Anmelderin beschrieben, deren Inhalt vollständig durch Referenz hierin mit einbezogen wird.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Formgedächtnismaterial ein Formgedächtnis-Kunststoff. Der Formgedächtnis-Kunststoff ist auch als Formgedächtnispolymer bekannt. In besonders bevorzugter Weise umfassen Formgedächtnispolymere beispielsweise Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), Polyuethan-Schaum, EVA Schaum, TPU 262A (themoplastic polyuethan) und/oder polybenzoxazine and poly(ε -caprolactone) (PCL).
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems für Bauteile, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines lösbaren Befestigungssystems für Bauteile nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen eines lösbaren Befestigungssystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements von dem ersten Schaltzustand der ersten Festkörperphase in den zweiten Schaltzustand in die von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase zur Befestigung eines Spannelements, und/oder Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements von dem zweiten Schaltzustand der zweiten Festkörperphase in den ersten Schaltzustand in die von der zweiten Festkörperphase verschiedene erste Festkörperphase zum Lösen des Spannelements. Vorzugsweise oder alternativ umfasst das Verfahren die Schritte: Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements von dem ersten Schaltzustand der ersten Festkörperphase in den zweiten Schaltzustand in die von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase zur Befestigung des Spannelements, und/oder Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements von dem zweiten Schaltzustand der zweiten Festkörperphase in den ersten Schaltzustand in die von der zweiten Festkörperphase verschiedene erste Festkörperphase zum Lösen des Spannelements.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems für Bauteile umfasst die Schritte: Bereitstellen des ersten Auflageelements in dem ersten Schaltzustand und Bereitstellen des zweiten Auflageelements in dem zweiten Schaltzustand, Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements ausgehend von dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand und/oder Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements ausgehend von dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand.
Es soll verstanden werden, dass das lösbare Befestigungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und das Verfahren gemäß dem zweiten und dritten Aspekt der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie sie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt sind. Insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung und die abhängigen Ansprüche für weitere vorteilhafte Merkmale betreffend das Verfahren, Bezug genommen.
Gemäß einem vierten, fünften oder sechsten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Verwendung einer Unterlegscheibe, einer Spannscheibe oder einer Dehnhülse aus Formgedächtnismaterial zum Spannen einer Spanneinrichtung gelöst. Dazu weisen die Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse eine Längsachse auf und erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Längsachse zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche der Unterlegscheibe, der Spannscheibe oder der Dehnhülse, wobei die erste Kontaktfläche zur Anlage an einer Spanneinrichtung ausgebildet ist. Dabei schaltet die Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse zwischen einem ersten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand, in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer Schalttemperatur, wobei die Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung.
Insbesondere wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Verwendung einer Unterlegscheibe, einer Spannscheibe oder einer Dehnhülse als erstes und/oder zweites Auflageelement in einem lösbaren Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen gelöst.
Die Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse kann als Verliersicherung ausgebildet sein. Die Verliersicherung ist beispielsweise ein Sicherungsblech, ein Federring, oder eine Zahnscheibe. Insbesondere kann die erste und zweite Kontaktfläche der Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse für eine formschlüssige Verbindung mit der Spanneinrichtung und/oder dem zu befestigenden Bauteil ausgebildet sein. Vorzugsweise weisen die erste und zweite Kontaktfläche der Unterlegscheibe, die Spannscheibe oder die Dehnhülse dazu eine wellige und/oder gezahnte Oberfläche auf.
Es soll verstanden werden, dass das lösbare Befestigungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung das Verfahren zur Montage des lösbaren Befestigungssystems für Bauteile als auch die Verwendung des ersten und/oder zweiten Auflageelements als Unterlegscheibe und/oder Spannscheibe und/oder Dehnhülse gemäß den weiteren Aspekten der Erfindung gleiche und ähnliche Unteraspekte aufweisen, wie insbesondere in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt. Insofern wird vollumfänglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1a: Eine detaillierte Ansicht eines ersten oder zweiten Auflageelements in einem ersten Schaltzustand mit einer ersten axialen Erstreckung;
1b: Eine detaillierte Ansicht eines ersten oder zweiten Auflageelements in einem zweiten Schaltzustand mit einer zweiten axialen Erstreckung;
2a: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
2b: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
3a: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
3b: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
3c: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand;
4a: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Stiftschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
4b: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Stiftschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
5a: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
5b: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einer Kopfschraube als Durchsteckschraube einer Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
6a: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einem Klemmelement als Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem ersten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;
6b: Eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems mit einem Klemmelement als Spanneinrichtung und dem ersten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand sowie dem zweiten Auflageelement in einem zweiten Schaltzustand;

Die 1a und 1b zeigen eine detaillierte Ansicht eines ersten Auflageelements 11 in einem ersten Schaltzustand S1 mit einer ersten axialen Erstreckung E11 und in einem zweiten Schaltzustand S2 mit einer zweiten axialen Erstreckung E12, wobei die zweite axiale Erstreckung E12 größer ist als die erste axiale Erstreckung E11.
Das erste Auflageelement 11 besteht im Wesentlichen aus einer Formgedächtnislegierung mit (in Gewichtprozent) 25-30 Mn, 4-8 Si, 3-7 Cr, 0,5-1 V, 0,1-0,5 C und Resteisen. Vorzugsweise lassen sich mit einem ersten Auflageelement 11 mit einem solchen Legierungssystem mindestens 500 MPa, mehr bevorzugt mindestens 600 MPa Rückstellspannung erreichen. Die Rückstellspannung des ersten Auflageelements 11 ist in besonders vorteilhafter Weise nahezu konstant, sofern die erste axiale Erstreckung des ersten Auflageelements 11 im ersten Schaltzustand S1 gegenüber der zweiten axialen Erstreckung des ersten Auflageelements 11 im zweiten Schaltzustand S2 etwa um 1 % bis 10 % vorgedehnt ist. Vorzugsweise weist das erste Auflageelement 11 mit einer solchen Formgedächtnislegierung eine Rückverformung von mindestens 75 % bei einer Vordehnung von 5 % auf.
Die erste Kontaktfläche 11 a und die zweite Kontaktfläche 11b des ersten Auflageelements 11 erstrecken sich jeweils im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsebene quer zur ersten Längsachse A1 des ersten Auflageelements 11. Insbesondere sind die erste Kontaktfläche 11a und die zweite Kontaktfläche 11b im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet angeordnet. 1a zeigt den ersten Schaltzustand S1 des ersten Auflageelements 11, das eine Formgedächtnislegierung mit der ersten Festkörperphase als (gerichteten) Martensit umfasst. 1b zeigt das erste Auflageelement 11 in dem zweiten Schaltzustand S2, bei dem die Formgedächtnislegierung des ersten Auflageelements 11 in der zweiten Festkörperphase als Austenit vorliegt, wobei die zweite Festkörperphase von der ersten Festkörperphase verschieden ist.
Bei der für das erste Auflageelement 11 verwendeten Formgedächtnislegierung erfolgt die Umwandlung der Festkörperphase von einem Austenit zu einem (gerichteten) Martensit spannungsbasiert, also durch plastische Verformung um die Vordehnung von 1 % bis 10 %. Nach der plastischen Verformung liegt das erste Auflageelement 11 im ersten Schaltzustand S1 mit der ersten axialen Erstreckung gemäß 1a vor. Mit Erhitzen des plastisch verformten ersten Auflageelements 11, insbesondere mit Überschreiten bzw. Erreichen einer bestimmten Schalttemperatur bzw. Phasenumwandlungstemperatur, wechselt das Formgedächtnismaterial von der ersten Festkörperphase zurück in die ursprüngliche zweite Festkörperphase, also von gerichtetem Martensit zu Austenit. Vorzugsweise weist die vorliegend verwendete Formgedächtnislegierung als Schalttemperatur eine Phasenumwandlungstemperatur im Bereich von 0 °C bis 450 °C, mehr bevorzugt im Bereich von 120 bis 370 °C auf. Vorliegend wird das erste Auflageelement vorzugsweise induktiv auf die erforderliche Schalttemperatur erhitzt.
Die Ausführungen zu dem ersten Auflageelement 11 können in gleicher Weise für das zweite Auflageelement gelten.
Die 2a bis 6b zeigen verschiedene Ausführungsformen eines lösbaren Befestigungssystems 1. In jedem dieser Ausführungsformen werden Bauteile 14a, 14b mittels eines ersten Auflageelements 11 und eines zweiten Auflageelements 12 über eine Spanneinrichtung 13 miteinander verbunden. Die 2a, 2b, 5a, 5b und 6a sowie 6b zeigen eine in Längsrichtung der ersten bzw. zweiten Längsachse A1, A2 im Wesentlichen spaltfreie Anordnung der Spanneinrichtung 13, der zu befestigenden Bauteile 14a, 14b und des ersten und zweiten Auflageelements im ersten Schalzustand S1. Die Änderung der axialen Erstreckung von der ersten axialen Erstreckung E1 zu der tatsächlichen axialen Erstreckung zwischen dem ersten Schaltzustand S1 und dem zweiten Schaltzustand S2 sind in den Figuren für die zuvor genannten Ausführungsformen nicht visualisiert. Die 3a bis 5b zeigen eine Anordnung des Befestigungssystems im ersten Schaltzustand mit einem Spalt in Längsrichtung der ersten bzw. zweiten Längsachse A1, A2. Die jeweilige Ausführungsform des lösbaren Befestigungssystems 1 ist in einem gelösten und einen nicht gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems 1 gezeigt.
Das in den 1a und 1b gezeigte erste Auflageelement 11 kann als erstes Auflageelement 11 und zweites Auflageelement 12 der in den 2a bis 6b gezeigten Ausführungsformen verwendet werden. Bei dem zweiten Auflageelement 12 sind die Festkörperphasen gegenüber dem ersten Auflageelement allerdings vertauscht, d.h. das zweite Auflageelement weist im zweiten Schaltzustand als zweite Festkörperphase Martensit und in dem ersten Schaltzustand als erste Festkörperphase Austenit auf.
Die 2a, 3a, 4a, 5a und 6a zeigen das lösbare Befestigungssystem 1 in einem gelösten Zustand, wobei dazu das erste Auflageelement 11 in dem ersten Schaltzustand S1 und das zweite Auflageelement 12 in dem zweiten Schaltzustand S2 angeordnet ist. Die 2b, 3b, 4b, 5b und 6b zeigen das lösbare Befestigungssystem 1 hingegen in einem nicht gelösten Zustand, wobei dazu das erste Auflageelement 11 in dem zweiten Schaltzustand S2 und das zweite Auflageelement 12 in dem zweiten Schaltzustand S2 angeordnet ist.
Die in den 2a und 2b gezeigte Ausführungsform zeigt eine Schraube 13 mit einem Schraubenkopf 131 und einem Schraubenschaft 133. Die Schraube 13 erstreckt sich mit dem Schraubenschaft 133 im Wesentlichen entlang der Schraubenachse SA. Die erste Spannfläche 13a des Schraubenkopfs 131 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsrichtung quer zur Schraubenachse SA. Das lösbare Befestigungssystem 1 umfasst koaxial zu der Schraubenachse SA ein erstes und zweites Auflageelement 11, 12, deren erste Kontaktfläche 11a, 12a und zweite Kontaktfläche 11b, 12b sich im Wesentlichen in einer Haupterstreckungsebene quer zur ersten und zweiten Längsachse A1, A2 und somit auch quer zur Schraubenachse SA erstrecken. Dazu weisen das erste und zweite Auflageelement 11,12 jeweils eine Durchgangsbohrung 134 auf, durch welche die Schraube 13 hindurchgeführt wird.
Das lösbare Befestigungssystem 1 befestigt ein erstes Bauteil 14a an einem zweiten Bauteil 14b. Dazu weist das zweite Bauteil 14b eine Sacklochbohrung 135 mit Gewinde 135a auf, in welches die Schraube 13 geschraubt wird. Zwischen dem zweiten Bauteil 14b und dem zweiten Auflageelement 12 ist das erste Bauteil 14a angeordnet. Das erste Bauteil 14a umfasst zur Montage und Demontage eine Durchgangsbohrung 136, durch welche die Schraube 13 hindurchgeführt wird.
Zur Befestigung der Bauteile 14a, 14b wird die Schraube 13 zunächst im Wesentlichen torsionsfrei und im Wesentlichen ohne Spannkraft, beispielsweise händisch, durch die Durchgangsbohrungen 134 des ersten und des zweiten Auflageelements 11, 12 sowie durch die Durchgangsbohrung 136 des ersten Bauteils 14a hindurchgeführt und in das zweite Bauteil 14b eingeschraubt (2a). Die Schraube 13 kann in Abhängigkeit der einzustellenden Vorspannkraft unterschiedlich weit in das zweite Bauteil 14b geschraubt werden. So führt ein geringeres Spiel zwischen der Schraube 13, dem ersten und zweiten Auflageelement 11, 12 und den zu befestigenden Bauteilen 14a, 14b zu einer größeren sich einstellenden Vorspannkraft.
2a zeigt die Ausführungsform, bei der das erste Auflageelement 11 in einem ersten Schaltzustand S1 mit einer ersten axialen Erstreckung E11 und das zweite Auflageelement 12 in einem zweiten Schaltzustand S2 mit einer zweiten axialen Erstreckung E22 montiert ist. Zum Vorspannen schaltet das erste Auflageelement 11 bei Erreichen einer ersten Schalttemperatur TS1 von dem ersten Schaltzustand S1 mit einer ersten axialen Erstreckung E11 in einen zweiten Schaltzustand S2 mit einer zweiten axialen Erstreckung E12, die größer ist als die erste axiale Erstreckung, wobei die Spanneinrichtung 13 die zweite axiale Erstreckung E12 des ersten Auflageelements 11 unterbindet und so das Befestigungssystem 1 mit einer Vorspannkraft vorspannt, also anzieht, siehe 2b. Zum Lösen schaltet das zweite Auflageelement 12 bei Erreichen einer zweiten Schalttemperatur TS2 von dem zweiten Schaltzustand S2 mit einer zweiten axialen Erstreckung E22 in einen ersten Schaltzustand S1 mit einer ersten axialen Erstreckung E21, die kleiner ist als die zweite axiale Erstreckung E22, wie dies für die 3b bis 3c für eine weitere Ausführungsform gezeigt ist. Die erste und zweite Schalttemperatur TS1, TS2 können identisch oder unterschiedlich sein. Die Erläuterung zum Anziehen gelten im Wesentlichen analog für die in den 3a bis 6b gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsformen.
Die 3a bis 3c und 5a sowie 5b zeigen lösbare Befestigungssysteme 1 mit Durchsteckschrauben 131, 133. Bei diesen Ausführungsformen sind die Durchsteckschrauben 131, 133 Kopfschrauben 131, 133. Ferner umfasst auch das zweite Bauteil 14b eine Durchgangsbohrung 136 durch die die Schrauben 131, 133 hindurchgeführt werden. Entsprechend umfassen die Spanneinrichtungen 13 der dort gezeigten Ausführungsformen jeweils eine Mutter 132 mit einer zweiten Spannfläche 13b gegenüber der das erste und zweite Auflageelement 11, 12 sowie das erste und zweite Bauteil 14a, 14b angeordnet und für einen nicht gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems 1 vorgespannt werden. Die in den 4a und 4b gezeigte Ausführungsform zeigt eine Stiftschraube 133 als Durchsteckschraube 133. Die Spanneinrichtung umfasst ergänzend dazu eine erste Mutter 131 mit einer ersten Spannfläche 13a und eine zweite Mutter 132 mit einer zweiten Spannfläche 13b zwischen die das erste und zweite Auflageelement 11, 12 sowie das erste und zweite Bauteil 14a, 14b angeordnet und für einen nicht gelösten Zustand des lösbaren Befestigungssystems 1 vorgespannt werden.
Die 3a bis 3c zeigen eine detaillierte Ansicht eines lösbaren Befestigungssystems 1 mit einer Kopfschraube 131, 133 als Durchsteckschraube 131, 133, die mit einer Mutter 132 die Spanneinrichtungen 13 bilden. Die 3a bis 3c zeigen dabei den Zyklus vom torsionsfreien Anziehen bis zum torsionsfreien Lösen des Befestigungssystems 1 und insbesondere das Anziehen und Lösen ohne Spannkraft - wie dies für die in den 2a und 2b Ausführungsform bereits beschrieben wurde.
3a zeigt das lösbare Befestigungssystem in einem vormontierten, jedoch gelösten Zustand. Dazu ist das erste Auflageelement 11 mit dessen Durchgangsbohrung 134 derart zu der Kopfschraube ausgerichtet, dass die Schraubenachse SA und erste Längsachse A1 des ersten Auflageelements 11 koaxial zueinander angeordnet sind. Dabei sind die erste Spannfläche 13a des Schraubenkopfs 131 und die erste Kontaktfläche 11a des ersten Auflageelements 11 einander zugewandt. Das zweite Auflageelement 12 mit dessen zweiter Längsachse A2 ist koaxial zu der Schraubenachse SA und der ersten Längsachse A1 derart angeordnet, dass dessen zweite Kontaktfläche 12b der zweiten Kontaktfläche 11b des ersten Auflageelements 11 zugewandt ist. Ferner erstreckt sich der Schraubenschaft 133 durch die Durchgangsbohrung 134 des zweiten Auflageelements 12 hindurch. Zwischen dem ersten und zweiten Auflageelement 11, 12 sind die zu befestigenden Bauteile 14a, 14b angeordnet. Die zu befestigenden Bauteile weisen eine Durchgangsbohrung 136 auf, durch die der Schraubenschaft 133 hindurchragt. Eine Mutter 132 fixiert das erste und zweite Auflageelement 11, 12 sowie die zu befestigenden Bauteile 14a, 14b zwischen dem Schraubenkopf 131 und der Schraubenmutter 132. Mittels der Mutter 132 lässt sich der Abstand zwischen der zweiten Spannfläche 13b und der ersten Spannfläche 13a und damit das Spiel zwischen dem ersten und zweiten Auflageelement 11, 12 sowie den zu befestigenden Bauteilen 14a, 14b einstellen. In Abhängigkeit des Spiels variiert die einzustellende Vorspannkraft des lösbaren Befestigungssystems 1 im nicht gelösten Zustand. Je kleiner das Spiel, desto größer ist die sich in dem lösbaren Befestigungssystem einstellende Vorspannkraft.
3b zeigt das lösbare Befestigungssystem in einem nicht gelösten Zustand. Hierzu wurde das erste Auflageelement 11 auf eine erste Schalttemperatur TS1 erhitzt, so dass sich die Festkörperphase des ersten Auflageelements von der ersten Festkörperphase des ersten Schaltzustands S1, dem Martensit, in die zweite Festkörperphase des zweiten Schaltzustands S2, dem Austenit, umwandelt. Das erste Auflageelement spannt somit das lösbare Befestigungssystem 1 in der vorliegenden Ausführungsform vor. Ansonsten ist das lösbare Befestigungssystem in diesem Zustand gegenüber dem in 3a gezeigten Zustand unverändert.
3c zeigt das lösbare Befestigungssystem in einem gelösten Zustand. Dazu wurde das zweite Auflageelement 12 auf eine zweite Schalttemperatur TS2 erhitzt, so dass sich die Festkörperphase des zweiten Auflageelements von der zweiten Festkörperphase des zweiten Schaltzustands S2, dem Martensit, in die erste Festkörperphase des ersten Schaltzustands S1, dem Austenit, umwandelt. Ansonsten ist das lösbare Befestigungssystem in diesem Zustand gegenüber dem in 3b gezeigten Zustand unverändert.
Die in den 6a und 6b gezeigte Ausführungsform zeigt eine Klemmvorrichtung 13 als Spanneinrichtung 13. Die Klemmvorrichtung 13 weist in der vorliegenden Ausführung einen U-förmigen Querschnitt mit einem Basiselement 133 auf, das sich im Wesentlichen parallel zur ersten oder zweiten Längsachse A1, A2 erstreckt. Das Basiselement 133 verbindet zwei im Wesentlichen senkrecht dazu angeordnete Schenkelelemente 131, 132 zwischen denen die zu befestigenden Bauteile 14a, 14b sowie das erste und zweite Auflageelement 11, 12 angeordnet werden. Das Lösen und Anziehen des lösbaren Befestigungssystems 1 dieser Ausführungsform erfolgt gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, nämlich indem das erste Auflageelement 11 zum torsionsfreien Anziehen des lösbaren Befestigungssystems 1 erhitzt wird, so dass die Festkörperphase des ersten Auflageelements sich von der ersten Festkörperphase des ersten Schaltzustands S1, dem Martensit, in die zweite Festkörperphase des zweiten Schaltzustands S2, dem Austenit, umwandelt. Zum torsionsfreien Lösen wird das zweite Auflageelement 12 erhitzt, so dass sich die Festkörperphase des zweiten Auflageelements von der zweiten Festkörperphase des zweiten Schaltzustands S2, dem Martensit, in die erste Festkörperphase des ersten Schaltzustands S1, dem Austenit, umwandelt.
Die Anordnung der zu befestigenden Bauteile 14a, 14b und des ersten und/oder zweiten Auflageelements 11, 12 kann zwischen der Spanneinrichtung 13 abweichend von den Ausführungsbeispielen beliebig angeordnet werden. Es ist beispielsweise ergänzend denkbar, dass zwischen dem Schraubenkopf 131 und dem ersten Bauteil 14a das erste Auflageelement 11 und zwischen dem ersten Bauteil 14a und dem zweiten Bauteil 14b das zweite Auflageelement 12 angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend ist denkbar, dass die Spanneinrichtung 13, beispielsweise der Schraubenschaft 133 oder das Basiselement 133 Formgedächtnismaterial aufweist oder daraus besteht, um das lösbare Befestigungssystem 1 anzuziehen oder zu lösen.
Es ist ferner denkbar, statt den in den Ausführungsformen der 3a bis 5b gezeigten Schraubenverbindungen 13 eine Nietverbindung 13 als Spanneinrichtung 13 zu verwenden. In einer solchen Ausführungsform würde die Nietverbindung 13 einen ersten Nietkopf 131 mit einer ersten Spannfläche 13a, einen zweiten Nietkopf 132 mit einer zweiten Spannfläche 13b und einen den ersten und zweiten Nietkopf 131, 132 verbindenden Nietschaft 133 umfassen. Zur Befestigung der zu befestigenden Bauteile 14a, 14b würden diese sowie das erste und zweite Auflageelement 11, 12 auf den Nietschaft aufgezogen. Die Enden des Nietschaft 133 würden dann, beispielsweise mit einer Nietzange, zu dem ersten und zweiten Nietkopf 131, 132 umgeformt. Ausgehend von dem genieteten Zustand kann dann das lösbare Befestigungssystem 1 gemäß dem zuvor für die in den 3a-3c gezeigte Ausführungsform beschriebenen Verfahren vorgespannt und gelöst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

GB 2102904 B [0014]
US 9180982 B2 [0015]
WO 2014/146733 A1 [0044]
EP 2017/063322 [0046]

Claims

Lösbares Befestigungssystem (1) für Bauteile, umfassend - ein erstes Auflageelement (11) mit einer ersten Längsachse (A1), wobei sich das erste Auflageelement (11) im Wesentlichen entlang der ersten Längsachse (A1) zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche (11a, 11b) des ersten Auflageelements (11) erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche (11a) zur Anlage an einer Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei - das erste Auflageelement (11) ein Formgedächtnismaterial aufweist oder aus einem solchen besteht, welches zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand (S2), in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer ersten Schalttemperatur (TS1) schaltet, - wobei das erste Auflageelement (11) in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung (E11) und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung (E12) aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung (E11), und - ein zweites Auflageelement (12) mit einer zweiten Längsachse (A2), wobei sich das zweite Auflageelement (12) im Wesentlichen entlang der zweiten Längsachse (A2) zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche (12a, 12b) des zweiten Auflageelements (12) erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche (12a) zur Anordnung an der Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei - das zweite Auflageelement (12) ein Formgedächtnismaterial aufweist oder aus einem solchen besteht, welches zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand (S2), in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer zweiten Schalttemperatur (TS2) schaltet, - wobei das zweite Auflageelement (12) in dem ersten Schaltzustand (S1) eine erste axiale Erstreckung (E21) und in dem zweiten Schaltzustand (S2) eine zweite axiale Erstreckung (E22) aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung (E21).
Lösbares Befestigungssystem (1) nach Anspruch 1, wobei die zweite Längsachse (A2) des zweiten Auflageelements (12) parallel, vorzugsweise koaxial, zur ersten Längsachse (A1) des ersten Auflageelements (11) angeordnet ist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste axiale Erstreckung (E11, E12) des ersten und/oder zweiten Auflageelements (11, 12) so bemessen ist, dass das erste und/oder zweite Auflageelement (11, 12) gelöst ist, und die zweite axiale Erstreckung (E21, E22) des ersten und/oder zweiten Auflageelements (11, 12) so bemessen ist, dass das erste und/oder zweite Auflageelement (11, 12) befestigt ist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Spanneinrichtung (13) mit einer ersten Spannfläche (13a) zur Anlage an der ersten Kontaktfläche (11a) des ersten Auflageelements (11).
Lösbares Befestigungssystem (1) nach Anspruch 4, wobei die Spanneinrichtung (13) eine zweite Spannfläche (13b) zur Anlage an der ersten Kontaktfläche (12a) des zweiten Auflageelements (12) umfasst.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements (11) und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements (12) jeweils einen Einwegeffekt aufweisen oder jeweils einen Zweiwegeffekt aufweisen.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements (11) einen Einwegeffekt aufweist und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements (12) einen Zweiwegeffekt aufweist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Auflageelement (11) und das zweite Auflageelement (12) aus einem im Wesentlichen identischen Formgedächtnismaterial bestehen.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spanneinrichtung (13) Formgedächtnismaterial umfasst oder daraus besteht.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial eine Formgedächtnislegierung ist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial eine Formgedächtnislegierung basierend auf Eisen ist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial eine Formgedächtnislegierung basierend auf einem Fe-Mn-Si-Legierungssystem ist.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial eine Formgedächtnislegierung ist, bestehend aus einer Legierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent: - 25,0% ≤ Mn ≤ 32,0%, - 3,0% ≤ Si ≤ 8,0%, - 3,0% ≤ Cr ≤ 10,0%, - 0,1% ≤ Ni ≤ 4,0%, - P ≤ 0,1%, - S ≤ 0,1%, - Mo ≤ 0,5%, - Cu ≤ 0,5%, - Al ≤ 5,0%, - Mg ≤ 5,0%, - O ≤ 0,1%, - Ca ≤ 0,1%, - Co ≤ 0,5%, wobei mindestens ein Element einer Gruppe 1 von Elementen vorhanden ist, wobei die Gruppe 1 aus den Elementen N, C, B mit folgenden Gehalten - N ≤ 0,1%, - C ≤ 0,1%, - B ≤ 0,1 % besteht und für die Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 1 gilt: $\sum_{G r u p p e 1} N, C,10 \cdot B \geq 0,005 %,$
und mindestens ein Element einer Gruppe 2 von Elementen vorhanden ist, die Gruppe 2 aus den Elementen Ti, Nb, W, V, Zr mit folgenden Gehalten - Ti ≤ 1,5%, - Nb ≤ 1,5%, - W ≤ 1,5%, - V ≤ 1,5%, - Zr ≤ 1,5% besteht und für die Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 2 gilt: $\sum_{G r u p p e 2} T i, N b, W, V, Z r \geq 0,1$
und für das Verhältnis der Summe der Legierungsbestandteile der Gruppe 1 und der Gruppe 2, jeweils in Atom-% gilt: $0,5 \leq \frac{\sum_{G r u p p e 2}}{\sum_{G r u p p e 1}} \leq 2,0$
mit Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Formgedächtnismaterial eine Formgedächtnislegierung ist, bestehend aus einer Legierung mit folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent: - 25 % - 30 % Mn, - 4 % - 8 % Si, - 3 % - 7 % Cr, - 0,5 % - 1 % V, - 0,1 % - 0,5 % C, und - Rest Eisen sowie unvermeidbare Verunreinigungen.
Lösbares Befestigungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei das Formgedächtnismaterial ein Formgedächtnis-Kunststoff ist.
Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems (1) für Bauteile (14, 14a, 14b), umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines lösbaren Befestigungssystems (1) für Bauteile (14, 14a, 14b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, - Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements (11) von dem ersten Schaltzustand (S1) der ersten Festkörperphase in den zweiten Schaltzustand (S2) in die von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase zur Befestigung eines Spannelements (13), und/oder - Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements (11) von dem zweiten Schaltzustand (S2) der zweiten Festkörperphase in den ersten Schaltzustand (S1) in die von der zweiten Festkörperphase verschiedene erste Festkörperphase zum Lösen des Spannelements (13).
Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems (1) für Bauteile (14, 14a, 14b), umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines lösbaren Befestigungssystems (1) für Bauteile (14, 14a, 14b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, - Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements (12) von dem ersten Schaltzustand (S1) der ersten Festkörperphase in den zweiten Schaltzustand (S2) in die von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase zur Befestigung des Spannelements (13), und/oder - Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements (12) von dem zweiten Schaltzustand (S2) der zweiten Festkörperphase in den ersten Schaltzustand (S1) in die von der zweiten Festkörperphase verschiedene erste Festkörperphase zum Lösen des Spannelements (13).
Verfahren zur Montage eines lösbaren Befestigungssystems (1) für Bauteile (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, umfassend die Schritte: - Bereitstellen des ersten Auflageelements (11) in dem ersten Schaltzustand (S1), und - Bereitstellen des zweiten Auflageelements (12) in dem zweiten Schaltzustand, - Schalten des Formgedächtnismaterials des ersten Auflageelements (11) ausgehend von dem ersten Schaltzustand (S1) in den zweiten Schaltzustand (S2) und/oder - Schalten des Formgedächtnismaterials des zweiten Auflageelements (12) ausgehend von dem zweiten Schaltzustand (S2) in den ersten Schaltzustand (S1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, wobei Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements (11) und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements (12) jeweils einen Einwegeffekt aufweisen oder jeweils einen Zweiwegeffekt aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 16 bis 18, wobei das Formgedächtnismaterial des ersten Auflageelements (11) einen Einwegeffekt aufweist, und das Formgedächtnismaterial des zweiten Auflageelements (12) einen Zweiwegeffekt aufweist.
Verwendung einer Unterlegscheibe (11, 12) aus Formgedächtnismaterial zum Spannen einer Spanneinrichtung (13), wobei die Unterlegscheibe (11, 12) eine Längsachse (A1, A2) aufweist und die Unterlegscheibe (11, 12) sich im Wesentlichen entlang der Längsachse (A1, A2) zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche (11a, 12a, 11b, 12b) der Unterlegscheibe (11, 12) erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche (11a, 12a) zur Anlage an einer Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand (S2), in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer Schalttemperatur (TS) schaltet, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung (E11, E21) und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung (E21, E22) aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung (E11, E12).
Verwendung einer Spannscheibe (11, 12) aus Formgedächtnismaterial zum Spannen einer Spanneinrichtung (13), wobei die Unterlegscheibe (11, 12) eine Längsachse (A1, A2) aufweist und die Unterlegscheibe (11, 12) sich im Wesentlichen entlang der Längsachse (A1, A2) zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche (11a, 12a, 11b, 12b) der Unterlegscheibe (11, 12) erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche (11a, 12a) zur Anlage an einer Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand (S2), in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer Schalttemperatur (TS) schaltet, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung (E11, E12) und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung (E21, E22) aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung (E11, E12).
Verwendung einer Dehnhülse (11, 12) aus Formgedächtnismaterial zum Spannen einer Spanneinrichtung (13), wobei die Unterlegscheibe (11, 12) eine Längsachse (A1, A2) aufweist und die Unterlegscheibe (11, 12) sich im Wesentlichen entlang der Längsachse (A1, A2) zwischen einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche (11a, 12a, 11b, 12b) der Unterlegscheibe (11, 12) erstreckt, wobei die erste Kontaktfläche (11a, 12a) zur Anlage an einer Spanneinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) zwischen einem ersten Schaltzustand (S1), in dem das Formgedächtnismaterial eine erste Festkörperphase aufweist, und einem zweiten Schaltzustand (S2), in dem das Formgedächtnismaterial eine von der ersten Festkörperphase verschiedene zweite Festkörperphase aufweist, in Abhängigkeit einer Schalttemperatur (TS) schaltet, wobei die Unterlegscheibe (11, 12) in dem ersten Schaltzustand eine erste axiale Erstreckung (E1) und in dem zweiten Schaltzustand eine zweite axiale Erstreckung (E2) aufweist, die größer ist als die erste axiale Erstreckung (E1).