DE102021100295A1

DE102021100295A1 - Securing for a screw connection

Info

Publication number: DE102021100295A1
Application number: DE102021100295.8A
Authority: DE
Inventors: Dominik Fehrenbach; Fabian Witt
Original assignee: Vega Grieshaber KG
Current assignee: Vega Grieshaber KG
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-07-14

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sicherung (1) für eine Schraubverbindung (2), wobei die Schraubverbindung (2) zumindest ein Gewindepaar aus einem ersten Gewindeelement (3) und einem zweiten Gewindeelement (4) aufweist, wobei die Sicherung (1) aufweist: einen Formdraht (9) aus einer Formgedächtnislegierung, die eine vorbestimmte Umwandlungstemperatur aufweist, wobei der Formdraht (9) oberhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur einen ersten Zustand besitzt und unterhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur einen zweiten Zustand besitzt, wobei der Formdraht (9) dazu ausgelegt ist, in dem ersten Zustand zumindest teilweise zwischen das erste Gewindeelement (3) und das zweite Gewindeelement (4) der Schraubverbindung (2) einsetzbar zu sein, und wobei der Formdraht (9) dazu ausgelegt ist, in dem zweiten Zustand ein Lockern der Schraubverbindung (2) zu verhindern. Ferner betrifft die vorliegenden Offenbarung auch eine Verwendung einer solchen Sicherung (1) in einer Schraubverbindung (2) sowie ein Verfahren zum Sichern einer Schraubverbindung (2) mittels einer solchen Sicherung (1).

The present disclosure relates to a fuse (1) for a screw connection (2), the screw connection (2) having at least one pair of threads consisting of a first threaded element (3) and a second threaded element (4), the fuse (1) having: a Shaped wire (9) made of a shape memory alloy having a predetermined transformation temperature, the shaped wire (9) having a first state above the predetermined transformation temperature and having a second state below the predetermined transformation temperature, the shaped wire (9) being adapted in which to be insertable at least partially between the first threaded element (3) and the second threaded element (4) of the screw connection (2) in the first state, and wherein the shaped wire (9) is designed to prevent the screw connection (2) from loosening in the second state impede. Furthermore, the present disclosure also relates to the use of such a fuse (1) in a screw connection (2) and a method for securing a screw connection (2) using such a fuse (1).

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft Sicherungen für Schraubverbindungen, insbesondere für Schraubverbindungen, für die unter Betriebsbedingungen ein Risiko für ein selbstständiges Lösen aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Sicherung für eine Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung zumindest ein Gewindepaar aus einem ersten Gewindeelement und einem zweiten Gewindeelement aufweist, eine Verwendung einer Sicherung in einer Schraubverbindung eines Messgeräts oder in einer Schraubverbindung zur Befestigung eines Messgeräts an oder in einem Behälter, sowie ein Verfahren zum Sichern einer Schraubverbindung.The invention relates to fuses for screw connections, in particular for screw connections which, under operating conditions, have a risk of loosening of their own accord. In particular, the invention relates to a fuse for a screw connection, the screw connection having at least one pair of threads consisting of a first thread element and a second thread element, the use of a fuse in a screw connection of a measuring device or in a screw connection for fastening a measuring device on or in a container, and a method of securing a bolted joint.

Hintergrundbackground

Schraubverbindungen, die bspw. unter Vibrationseinfluss stehen, können sich unter Umständen selbstständig lösen, da die Vibration auf Dauer das Setzverhalten verändert und zu einem Setzkraftverlust führt. Um ein selbstständiges Lösen zu verhindern, ist allgemein bekannt, die Schraubverbindung zu sichern. Bekannte Verfahren umfassen hierbei die Verwendung eines Klebstoffes, das Anbringen eines Schweißpunkts, das Anbringen eines Drahtes am Schraubenkopf oder speziell aufgebaute Unterlegscheiben. Durch das Anbringen eines Drahtes am Schraubenkopf, werden mit dem Draht in der Regel mehrere Schraubenköpfe untereinander verbunden, wodurch ein Verdrehen der Schrauben verhindert wird.Screw connections that are subject to vibration, for example, can under certain circumstances come loose on their own, since the vibration changes the setting behavior over time and leads to a loss of setting force. In order to prevent independent loosening, it is generally known to secure the screw connection. Known methods here include the use of an adhesive, applying a spot weld, attaching a wire to the screw head or specially constructed washers. By attaching a wire to the screw head, several screw heads are usually connected to each other with the wire, which prevents the screws from twisting.

Zusammenfassungsummary

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Sicherung einer Schraubverbindung bereitzustellen, die es ermöglicht, die Schraubverbindung zuverlässig gegen ein selbstständiges Lösen zu sichern.It is an object of the invention to provide improved securing of a screw connection that makes it possible to reliably secure the screw connection against loosening on its own.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further developments result from the dependent claims and the following description of embodiments.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Sicherung für eine Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung zumindest ein Gewindepaar aus einem ersten Gewindeelement und einem zweiten Gewindeelement aufweist.A first aspect of the present disclosure relates to a securing device for a screw connection, wherein the screw connection has at least one pair of threads consisting of a first thread element and a second thread element.

Die Sicherung weist einen Formdraht aus einer Formgedächtnislegierung auf, die eine vorbestimmte Umwandlungstemperatur, insbesondere von gleich oder größer als 100°C, aufweist. Der Formdraht besitzt oberhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur einen ersten Zustand und unterhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur einen zweiten Zustand. Dabei ist der Formdraht dazu ausgelegt, in dem ersten Zustand zumindest teilweise zwischen das erste Gewindeelement und das zweite Gewindeelement der Schraubverbindung einsetzbar zu sein und in dem zweiten Zustand dazu ausgelegt ist, ein, insbesondere ungewolltes, Lockern bzw. Lösen der Schraubverbindung zu verhindern.The fuse has a shaped wire made from a shape memory alloy which has a predetermined transformation temperature, in particular equal to or greater than 100°C. The forming wire has a first state above the predetermined transformation temperature and a second state below the predetermined transformation temperature. The shaped wire is designed to be able to be inserted at least partially between the first threaded element and the second threaded element of the screw connection in the first state and is designed in the second state to prevent, in particular unintentional, loosening or loosening of the screw connection.

Die Zustandsänderung des Formdrahts von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand bewirkt ein Verspannen der beiden Gewindeelemente zueinander. Dadurch wird ein Reibmoment zwischen den beiden Gewindeelementen so groß, dass im Betrieb, insbesondere auch unter Vibrationsbelastung, ein Lösen bzw. Lockern der Schraubverbindung verhindert wird.The change in state of the forming wire from the first state to the second state causes the two threaded elements to be braced relative to one another. As a result, a moment of friction between the two threaded elements is so great that the screw connection is prevented from loosening or loosening during operation, in particular also under vibration loads.

Das erste Gewindeelement und das zweite Gewindeelement einer Schraubverbindung werden mittels eine Dreh- oder Schraubbewegung ineinandergefügt. Dabei weisen die beiden Gewindeelemente, insbesondere bei einer normierten Schraubverbindung, einen geringen Abstand zueinander auf. Eins der beiden Gewindeelemente kann auch als Mutterngewinde und das andere der beiden Gewindeelemente kann auch als Schraubengewinde bezeichnet werden.The first threaded element and the second threaded element of a screw connection are fitted into one another by means of a turning or screwing movement. In this case, the two threaded elements are at a small distance from one another, particularly in the case of a standardized screw connection. One of the two thread elements can also be referred to as a nut thread and the other of the two thread elements can also be referred to as a screw thread.

Der Formdraht wird in dem ersten Zustand zwischen das erste Gewindeelement und das zweite Gewindeelement der Schraubverbindung eingesetzt und anschließend die beiden Gewindeelemente miteinander verschraubt, um die Schraubverbindung auszubilden. Anschließend wird der Formdraht in den zweiten Zustand versetzt, die dazu führt, dass sich der Formdraht zwischen den beiden Gewindeelementen verspannt, wodurch ein Lockern bzw. Lösen der Schraubverbindung mit dem Formdraht in dem zweiten Zustand nicht mehr möglich ist. Um die Schraubverbindung wieder zerstörungsfrei lösen zu können, muss der Formdraht wieder in den ersten Zustand zurückkehren.In the first state, the forming wire is inserted between the first threaded element and the second threaded element of the screw connection and then the two threaded elements are screwed together to form the screw connection. The shaped wire is then placed in the second state, which causes the shaped wire to become tense between the two threaded elements, as a result of which loosening or loosening of the screw connection with the shaped wire is no longer possible in the second state. In order to be able to loosen the screw connection again without destroying it, the shaped wire must return to its first state.

Formgedächtnislegierungen sind spezielle Metalle, die in zwei unterschiedlichen Kristallstrukturen existieren können, und werden oft auch als Memorymetalle bezeichnet. Formgedächtnislegierungen haben, abhängig von der Temperatur, zwei unterschiedliche Strukturen bzw. Phasen. Die Formänderung basiert damit auf einer allotropen Umwandlung, also einer temperaturabhängigen Gitterumwandlung zu einer dieser beiden Phasen. Die Strukturumwandlung ist von der Geschwindigkeit der Temperaturänderung unabhängig. Die Strukturumwandlung kann nicht nur durch eine Temperaturänderung, also thermisch, ausgelöst werden, sondern auch durch eine mechanische Spannung und/oder durch den Einfluss eines magnetisches Feldes.Shape memory alloys are special metals that can exist in two different crystal structures and are often referred to as memory metals. Depending on the temperature, shape memory alloys have two different structures or phases. The change in shape is based on an allotropic transformation, i.e. a temperature-dependent lattice transformation to one of these two phases. The structural transformation is independent of the rate of temperature change. The structural transformation can not only be caused by a change in temperature change, i.e. thermal, but also by mechanical stress and/or by the influence of a magnetic field.

Formgedächtnislegierungen können sehr große Kräfte ohne auffallende Ermüdung auf mehrere 100.000 Bewegungszyklen übertragen. Somit können Elemente aus Formgedächtnislegierungen mehrere Millionen Zyklen lang funktionieren. Grundsätzlich können alle Formgedächtnislegierungen alle Formgedächtniseffekte ausführen. Der jeweilig gewünschte Effekt kann mittels der Fertigungs- und Werkstofftechnik „ausgewählt“ durch Abstimmung von Einsatztemperaturen sowie Optimierung der Effektgrößen antrainiert werden.Shape memory alloys can transmit very large forces over several 100,000 movement cycles without noticeable fatigue. Thus, elements made of shape memory alloys can function for several million cycles. In principle, all shape memory alloys can perform all shape memory effects. The desired effect can be "selected" by means of production and material technology by adjusting the operating temperatures and optimizing the effect sizes.

Bei Formgedächtnislegierungen kann man zwischen dem sogenannten Ein-Wege-Memory-Effekt und dem Zwei-Wege-Memory-Effekt unterscheiden.In the case of shape memory alloys, a distinction can be made between the so-called one-way memory effect and the two-way memory effect.

Der Ein-Wege-Memory-Effekt gestattet nur eine einmalige Formänderung, insbesondere durch ein Aufheizen einer zuvor in einem martensitischen Zustand pseudoplastisch verformten Probe. Ein erneutes Abkühlen der Probe bewirkt lediglich eine intrinsische Kristallgefügeänderung, die keine äußerliche Formänderung bewirkt.The one-way memory effect only permits a one-off change in shape, in particular by heating a sample that has previously been pseudoplastically deformed in a martensitic state. Another cooling of the sample causes only an intrinsic change in the crystal structure, which does not cause an external change in shape.

Formgedächtnislegierungen mit dem Zwei-Wege-Memory-Effekt können sich an zwei Formen „erinnern“: eine bei einer hohen Temperatur (oberhalb der Umwandlungstemperatur), und eine bei einer niedrigen Temperatur (unterhalb der Umwandlungstemperatur), die sie in Abhängigkeit der Temperatur im Wesentliche beliebig häufig annehmen können.Shape memory alloys with the two-way memory effect can "remember" two shapes: one at a high temperature (above the transformation temperature), and one at a low temperature (below the transformation temperature), which essentially change them as a function of temperature can accept as often as you like.

Die Formgedächtnislegierung des Formdrahts ist so gewählt, dass die Umwandlungstemperatur der Formgedächtnislegierung deutlich oberhalb der Betriebstemperaturen der Schraubverbindung liegt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Formdraht unter Betriebsbedingungen nicht in den ersten Zustand zurückkehrt, und somit verhindert, dass sich die Schraubverbindung unter Betriebsbedingungen lockert bzw. löst. Insbesondere beträgt die vorbestimmte Umwandlungstemperatur gleich oder größer als 100°C.The shape memory alloy of the shaped wire is selected in such a way that the transformation temperature of the shape memory alloy is significantly above the operating temperatures of the screw connection. This ensures that the forming wire does not revert to the first state under service conditions and thus prevents the screw connection from loosening under service conditions. Specifically, the predetermined transition temperature is equal to or greater than 100°C.

Der Formdraht ist dabei so geformt, dass er im ersten Zustand, also bei hohen Temperaturen, insbesondere oberhalb der Umwandlungstemperatur, einfach beim Einschrauben des Schraubgewindes in das Mutterngewinde zwischen diese beiden Gewindeelemente passt. Der erste Zustand kann auch als Hochtemperaturphase bezeichnet werden.The shaped wire is shaped in such a way that in the first state, that is to say at high temperatures, in particular above the transformation temperature, it simply fits between these two thread elements when the screw thread is screwed into the nut thread. The first state can also be referred to as the high-temperature phase.

Nach dem Verschrauben der beiden Gewindeelemente und dem damit verbundenen Fügevorgang werden die Bauteile bis unter die Umwandlungstemperatur abgekühlt, wodurch der Formdraht in den zweiten Zustand übergeht, der auch als Niedertemperaturphase bezeichnet wird. In dem zweiten Zustand ändert sich die Struktur des Formdrahts derart, dass sich der Formdraht zwischen den beiden Gewindeelementen verspannt, wodurch das Reibmoment zwischen den beiden Gewindeelementen derart erhöht ist, dass ein Lockern bzw. Lösen der Schraubverbindung verhindert wird bis hin zu einem kompletten Sperren der Drehbewegung. Insbesondere kann das hohe Reibmoment auch ein Lösen durch Vibrationen zuverlässig verhindern.After the two threaded elements have been screwed together and the associated joining process has taken place, the components are cooled to below the transformation temperature, as a result of which the formed wire goes into the second state, which is also referred to as the low-temperature phase. In the second state, the structure of the shaped wire changes in such a way that the shaped wire is clamped between the two threaded elements, which increases the frictional torque between the two threaded elements in such a way that loosening or loosening of the screw connection is prevented, to the point of complete blocking of the screw connection rotary motion. In particular, the high friction torque can also reliably prevent loosening due to vibrations.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine Zustandsänderung des Formdrahts von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand, bzw. eine Zustandsänderung von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand, reversibel, und insbesondere durch die Temperatur des Formdrahts steuerbar.According to one embodiment, a state change of the forming wire from the first state to the second state, or a state change from the second state to the first state, is reversible and can be controlled in particular by the temperature of the forming wire.

Gemäß einer Ausführungsform besitzt der Formdraht in dem ersten Zustand ein erstes Kristallgefüge und in dem zweiten Zustand ein zweites Kristallgefüge, das von dem ersten Kristallgefüge verschieden ist.According to one embodiment, the forming wire has a first crystal structure in the first state and a second crystal structure, which is different from the first crystal structure, in the second state.

Die Zustandsänderung des Formdrahts basiert auf einer allotropen Umwandlung, also einer temperaturabhängigen Gitterumwandlung. Die mit der Zustandsänderung gekoppelten Strukturumwandlung ist von der Geschwindigkeit der Temperaturänderung unabhängig. Darüber hinaus kann die Strukturumwandlung nicht nur durch eine Temperaturänderung, also thermisch, ausgelöst werden, sondern auch durch eine mechanische Spannung und/oder durch den Einfluss eines magnetisches Feldes („Magnetismus“).The change in state of the formed wire is based on an allotropic transformation, i.e. a temperature-dependent lattice transformation. The structure transformation coupled with the change of state is independent of the speed of the temperature change. In addition, the structural transformation can be triggered not only by a change in temperature, i.e. thermally, but also by mechanical stress and/or by the influence of a magnetic field (“magnetism”).

Gemäß einer Ausführungsform weist der Formdraht in dem ersten Zustand eine erste Geometrie auf und in dem zweiten Zustand eine zweite Geometrie auf, die von der ersten Geometrie verschieden ist.According to one embodiment, the forming wire has a first geometry in the first state and a second geometry, which is different from the first geometry, in the second state.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Zustandsänderung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand des Formdrahts dazu ausgelegt, das Reibmoment bzw. das Losbrechmoment, der Schraubverbindung zu erhöhen.According to one embodiment, the change of state from the first state to the second state of the shaped wire is designed to increase the friction torque or the breakaway torque of the screw connection.

Die Änderung des Kristallgefüges bedingt eine Geometrieänderung des Formdrahts. Insbesondere ist der Formdraht dazu ausgelegt, durch die Änderung des Kristallgefüges eine solche Geometrieänderung aufzuweisen, dass die zweite Geometrie eine Verspannung der beiden Gewindeelemente zueinander herbeiführt, wodurch das Reibmoment zwischen den beiden Gewindeelementen (und dem Formdraht) derart erhöht ist, dass ein Lockern oder Lösen zuverlässig verhindert wird, insbesondere auch bei Vibrationen.The change in the crystal structure causes a change in the geometry of the shaped wire. In particular, the shaped wire is designed to have such a change in geometry due to the change in the crystal structure that the second geometry causes the two threaded elements to be clamped to one another, which increases the frictional torque between the two threaded elements (and the shaped wire) to such an extent that loosening or Loosening is reliably prevented, especially with vibrations.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Formdraht in dem ersten Zustand mehrere Windungen auf, die im Wesentlichen gleichmäßig (zueinander) um eine Mittelachse gewunden sind, wobei der Formdraht dazu ausgelegt ist, die Geometrie beim Übergang von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand derart zu ändern, dass sich jeweils zumindest zwei zueinander benachbarte Windungen aufeinander zu bewegen.According to one embodiment, the forming wire in the first state has a plurality of windings which are wound essentially uniformly (with respect to one another) about a central axis, the forming wire being designed to change the geometry during the transition from the first state to the second state in such a way that that in each case at least two turns that are adjacent to one another move towards one another.

Dadurch ergibt sich insbesondere in dem zweiten Zustand eine zweite Geometrie, bei der zumindest zwei zueinander benachbarte Windungen ein Windungspaar bzw. eine Windungsgruppe ausbilden, wobei die zueinander benachbarten Windungen eines Windungspaars bzw. einer Windungsgruppe einen kleineren Abstand zueinander haben als zwei zueinander benachbarte Windungspaare bzw. Windungsgruppen. Die zumindest zwei ein Windungspaar bzw. eine Windungsgruppe ausbildenden, zueinander benachbarten Windungen verspannen dabei zumindest einen Gewindegang der beiden Gewindeelemente zwischen sich. Die Verspannkraft bewirkt ein derart hohes Reibmoment, dass ein Lösen bzw. Lockern der Schraubverbindung nicht möglich ist.This results in a second geometry, in particular in the second state, in which at least two adjacent windings form a winding pair or a winding group, with the adjacent windings of a winding pair or a winding group being at a smaller distance from one another than two adjacent winding pairs or winding groups. The at least two adjacent turns that form a pair of turns or a group of turns brace at least one thread pitch of the two thread elements between them. The clamping force causes such a high friction torque that it is not possible to loosen or loosen the screw connection.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Formdraht eine nickelhaltige Legierung auf, wobei der Nickelgehalt vorzugsweise bis zu 50 Atomprozent beträgt. Insbesondere weist der Formdraht eine Legierung aus NiTi, NiTiCu, , CuAINi, oder FeNiAI, auf. Alternativ kann der Formdraht auch eine Legierung aus CuZn, CuZnAI, FeMnSi oder ZnAuCu aufweisen.According to one embodiment, the formed wire comprises an alloy containing nickel, the nickel content preferably being up to 50 atomic percent. In particular, the shaped wire has an alloy of NiTi, NiTiCu, , CuAlNi, or FeNiAl. Alternatively, the shaped wire can also have an alloy of CuZn, CuZnAl, FeMnSi or ZnAuCu.

Die Umwandlungstemperatur ist von einem Mengenverhältnis der in der Legierung enthaltenen Elemente abhängig. Für einen Nickelgehalt unterhalb von 50 Atomprozent beträgt die Umwandlungstemperatur etwa 100°C.The transformation temperature depends on a proportion of the elements contained in the alloy. For a nickel content below 50 atomic percent, the transformation temperature is about 100°C.

NiTi (Nickel-Titan) und NiTiCu (Nickel-Titan-Kupfer) werden auch als Kryowerkstoffe bezeichnet. Weitere kupferbasierte Werkstoffe, wie CuZn (Kupfer-Zink), CuZnAI (Kupfer-Zink-Aluminium) und CuAINi (Kupfer-Aluminium-Nickel) sind preisgünstiger, besitzen höhere Umwandlungstemperaturen sowie ein weniger präzises Formgedächtnis als die Kryowerkstoffe.NiTi (nickel-titanium) and NiTiCu (nickel-titanium-copper) are also referred to as cryogenic materials. Other copper-based materials such as CuZn (copper-zinc), CuZnAI (copper-zinc-aluminium) and CuAINi (copper-aluminium-nickel) are cheaper, have higher transformation temperatures and a less precise shape memory than the cryogenic materials.

Gemäß einer Ausführungsform ist ein Querschnittsdurchmesser des Formdrahts in dem ersten Zustand kleiner als der Querschnittsdurchmesser in dem zweiten Zustand und/oder ein erstes Querschnittsprofil des Formdrahts in dem ersten Zustand von einem zweiten Querschnittsprofil des Formdrahts in dem zweiten Zustand verschieden.According to one embodiment, a cross-sectional diameter of the forming wire in the first state is smaller than the cross-sectional diameter in the second state and/or a first cross-sectional profile of the forming wire in the first state is different from a second cross-sectional profile of the forming wire in the second state.

So ist es möglich, dass der Querschnittsdurchmesser des Formdrahts in dem ersten Zustand etwa 0,1 mm bis 1,5 mm kleiner ist als der Querschnittsdurchmesser in dem zweiten Zustand des Formdrahts. Zusätzlich oder alternativ kann sich das Querschnittsprofil des Formdrahts im ersten Zustand von dem Querschnittsprofil des Formdrahts im zweiten Zustand unterscheiden. Beispielsweise kann das Querschnittsprofil im ersten Zustand im Wesentlichen rund sein und das Querschnittsprofil im zweiten Zustand kann im Wesentlichen oval sein. In einem anderen Beispiel kann das Querschnittsprofil in beiden Zuständen im Wesentlichen hexagonal sein und sich durch unterschiedliche Kantenlängen in den beiden Zuständen unterscheiden. Insbesondere kann das Querschnittsprofil in dem ersten Zustand ein Hexagon mit sechs gleichen Kantenlängen sein und in dem zweiten Zustand ein Hexagon mit zumindest zwei unterschiedlichen Kantenlängen sein.It is thus possible for the cross-sectional diameter of the forming wire in the first state to be approximately 0.1 mm to 1.5 mm smaller than the cross-sectional diameter in the second state of the forming wire. Additionally or alternatively, the cross-sectional profile of the forming wire in the first state may differ from the cross-sectional profile of the forming wire in the second state. For example, the cross-sectional profile in the first state can be substantially round and the cross-sectional profile in the second state can be substantially oval. In another example, the cross-sectional profile can be substantially hexagonal in both states and can differ in having different edge lengths in the two states. In particular, the cross-sectional profile can be a hexagon with six equal edge lengths in the first state and a hexagon with at least two different edge lengths in the second state.

Die Veränderung des Durchmessers oder des Profils führt zu einer Verspannung von Muttergewinde und Schraubgewinde. Die daraus resultierende Verspannkraft bewirkt ein ausreichend hohes Reibmoment um ein Lockern oder Lösen der Schraubverbindung zu verhindern.Changing the diameter or the profile leads to tension between the nut thread and the screw thread. The resulting clamping force creates a sufficiently high friction torque to prevent the screw connection from loosening or loosening.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Verwendung einer vorstehend und im Folgenden beschriebenen Sicherung in einer Schraubverbindung eines Messgeräts, insbesondere zur Sicherung des Messgeräts an oder in einem Behälter. Insbesondere wird die Sicherung außerhalb eines Dichtbereichs des Messgeräts eingesetzt.A further aspect of the present disclosure relates to the use of a fuse described above and below in a screw connection of a measuring device, in particular for securing the measuring device on or in a container. In particular, the fuse is used outside a sealing area of the measuring device.

Die vorstehend für die offenbarte Sicherung angegebenen Vorteile gelten auch für die offenbarte Verwendung und werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal angegeben.The advantages given above for the disclosed fuse also apply to the disclosed use and are not given again to avoid repetition.

Der Behälter kann ein mobiler Behälter, ein Silo, ein Tank etc. im industriellen Umfeld sein. Messgeräte oder Messeinrichtungen im industriellen Umfeld, insbesondere im Bereich der Prozess- oder Fabrikautomation, können als Messgeräte zur Füllstandmessung, Grenzstanderfassung, Durchflusserfassung, Druckmessung, Pegel- und/oder Temperaturmessung vorgesehen sein.The container can be a mobile container, a silo, a tank, etc. in an industrial environment. Measuring devices or measuring devices in the industrial environment, in particular in the field of process or factory automation, can be provided as measuring devices for filling level measurement, limit level detection, flow rate detection, pressure measurement, level and/or temperature measurement.

Unter dem Begriff „Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld“ kann ein Teilgebiet der Technik verstanden werden, welches Maßnahmen zum Betrieb von Maschinen und Anlagen ohne Mitwirkung des Menschen beinhaltet. Ein Ziel der Prozessautomatisierung ist es, das Zusammenspiel einzelner Komponenten einer Werksanlage in den Bereichen wie bspw. Chemie, Energie, Lebensmittel, Pharma, Erdöl, Papier, Zement, Schifffahrt oder Bergbau zu automatisieren. Hierzu können eine Vielzahl an Sensoren eingesetzt werden, welche insbesondere an die spezifischen Anforderungen der Prozessindustrie, wie bspw. mechanische Stabilität, Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung, extremen Temperaturen und extremen Drücken, angepasst sind. Messwerte dieser Sensoren werden üblicherweise an eine Leitwarte oder an ein übergeordnetes System übermittelt, in welcher Prozessparameter wie Füllstand, Grenzstand, Pegel, Durchfluss, Druck oder Dichte überwacht und Einstellungen für die gesamte Werksanlage manuell oder automatisiert verändert werden können.The term "process automation in the industrial environment" can be understood as a sub-area of technology that includes measures for the operation of machines and systems without human intervention. One goal of process automation is to integrate the interaction to automate individual components of a plant in areas such as chemicals, energy, food, pharmaceuticals, petroleum, paper, cement, shipping or mining. A large number of sensors can be used for this purpose, which are particularly adapted to the specific requirements of the process industry, such as mechanical stability, insensitivity to contamination, extreme temperatures and extreme pressures. Measured values from these sensors are usually transmitted to a control room or to a higher-level system in which process parameters such as filling level, limit level, gauge, flow rate, pressure or density can be monitored and settings for the entire plant can be changed manually or automatically.

Ein Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Logistikautomation von Anlagen und die Logistikautomation von Lieferketten. Mit Hilfe von Distanz- und Winkelsensoren werden im Bereich der Logistikautomation Abläufe innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes oder innerhalb einer einzelnen Logistikanlage automatisiert. Typische Anwendungen finden z.B. Systeme zur Logistikautomation im Bereich der Gepäck- und Frachtabfertigung an Flughäfen, im Bereich der Verkehrsüberwachung (Mautsysteme), im Handel, der Paketdistribution oder aber auch im Bereich der Gebäudesicherung (Zutrittskontrolle). Gemein ist den zuvor aufgezählten Beispielen, dass eine Präsenzerkennung in Kombination mit einer genauen Vermessung der Größe und der Lage eines Objektes von der jeweiligen Anwendungsseite gefordert wird. Hierfür können Sensoren auf Basis optischer Messverfahren mittels Laser, LED, 2D-Kameras oder 3D-Kameras, die nach dem Laufzeitprinzip (time of flight, ToF) Abstände erfassen, verwendet werden.A sub-area of process automation in the industrial environment relates to the logistics automation of plants and the logistics automation of supply chains. With the help of distance and angle sensors, processes inside or outside a building or within a single logistics facility are automated in the field of logistics automation. Typical applications are found, for example, in systems for logistics automation in the area of baggage and freight handling at airports, in the area of traffic monitoring (toll systems), in retail, in parcel distribution or in the area of building security (access control). What the above examples have in common is that presence detection in combination with precise measurement of the size and position of an object is required by the respective application. Sensors based on optical measuring methods using lasers, LEDs, 2D cameras or 3D cameras, which record distances according to the transit time principle (time of flight, ToF), can be used for this purpose.

Ein weiteres Teilgebiet der Prozessautomatisierung im industriellen Umfeld betrifft die Fabrik-/Fertigungsautomation. Anwendungsfälle hierzu finden sich in den unterschiedlichsten Branchen wie bspw. Automobilherstellung, Nahrungsmittelherstellung, Pharmaindustrie oder allgemein im Bereich der Verpackung. Ziel der Fabrikautomation ist, die Herstellung von Gütern durch Maschinen, Fertigungslinien und/oder Roboter zu automatisieren, d. h. ohne Mitwirkung des Menschen ablaufen zu lassen. Die hierbei verwendeten Sensoren und spezifischen Anforderungen im Hinblick auf die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Lage und Größe eines Objektes sind mit denen der im vorigen Beispiel der Logistikautomation vergleichbar.Another sub-area of process automation in the industrial environment relates to factory/manufacturing automation. Use cases for this can be found in a wide variety of industries such as automotive manufacturing, food production, the pharmaceutical industry or generally in the field of packaging. The aim of factory automation is to automate the production of goods using machines, production lines and/or robots, i. H. run without human intervention. The sensors used here and the specific requirements with regard to the measurement accuracy when detecting the position and size of an object are comparable to those in the previous example of logistics automation.

Gemäß einer Ausführungsform dient die Schraubverbindung zur Befestigung eines Gehäuses des Messgeräts an einem Behälter.According to one embodiment, the screw connection is used to attach a housing of the measuring device to a container.

Es ist beispielsweise denkbar, die Sicherung im Bereich der Gehäusefixierung des Messgeräts eingesetzt werden. Insbesondere ist hier denkbar, existierende Schraubensicherungen per Madenschraube durch eine Schraubverbindung zwischen dem Gehäuse des Messgeräts und einem Prozessanschluss und Verwendung der vorstehend und nachfolgend beschriebenen Sicherung in dieser Schraubverbindung zu ersetzen.It is conceivable, for example, for the fuse to be used in the area where the measuring device housing is fixed. In particular, it is conceivable here to replace existing screw locks using grub screws with a screw connection between the housing of the measuring device and a process connection and to use the lock described above and below in this screw connection.

Weitere Einsatzmöglichkeiten umfassen bspw. die Verwendung bei erhöhter Vibrationsbelastung in Halterungen, bspw. Deckenhalterungen, Kragarme, Bügel etc., insbesondere wenn das Messgerät, wie bspw. ein Sensor, unterhalb der Schraubverbindung hängt und bei einem Lösen der Schraubverbindung herunterfallen, und dadurch beschädigt werden würde.Other possible uses include, for example, use with increased vibration loads in brackets, e.g. ceiling brackets, cantilever arms, brackets, etc., especially if the measuring device, such as a sensor, hangs below the screw connection and falls down when the screw connection is loosened, and is damaged as a result would.

Gemäß einer Ausführungsform dient die Schraubverbindung zur Positionierung eines Messelements relativ zum Messgerät. So ist es möglich, dass die Sicherung auch dazu verwendet wird, eine gewünschte Position des Sensors relativ zum Gehäuse einzustellen und zu sichern.According to one embodiment, the screw connection is used to position a measuring element relative to the measuring device. It is thus possible for the fuse to also be used to set and secure a desired position of the sensor relative to the housing.

Gemäß einer Ausführungsform dient die Schraubverbindung zur Befestigung eines Gehäuses des Messgeräts an einem Messelement. So ist es möglich, die Sicherung auch dazu zu verwenden, bspw. einen Gehäusedeckel eines Bedienelements an dem Messelement zu befestigen.According to one embodiment, the screw connection is used to attach a housing of the measuring device to a measuring element. It is thus possible to also use the fuse, for example to attach a housing cover of an operating element to the measuring element.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Sichern einer Schraubverbindung, wobei die Schraubverbindung zumindest ein Gewindepaar aus einem ersten Gewindeelement und einem zweiten Gewindeelement aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Bereitstellen eines Formdrahts aus einer Formgedächtnislegierung, die eine vorbestimmte Umwandlungstemperatur, vorzugsweise von gleich oder größer als 100°C, aufweist,
Erzeugen eines ersten Zustands des Formdrahts durch Erwärmen des Formdrahts und der Schraubverbindung auf eine Temperatur oberhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur;
Integrieren/Einbringen des Formdrahts zwischen das erste Gewindeelement und das zweite Gewindeelement der Schraubverbindung durch das Einschrauben des ersten Gewindeelements in das zweite Gewindeelement;
Erzeugen eines zweiten Zustands des Formdrahts durch Abkühlen des Formdrahts und der Schraubverbindung auf eine Temperatur unterhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur; und
Verhindern einer Lockerung/eines Lösens der Schraubverbindung durch Erhöhen des Reibmoments der Schraubverbindung mittels des Formdrahts im zweiten Zustand.

A further aspect of the present disclosure relates to a method for securing a screw connection, the screw connection having at least one pair of threads consisting of a first thread element and a second thread element. The procedure includes the following steps:

providing a shaped wire made of a shape memory alloy which has a predetermined transformation temperature, preferably equal to or greater than 100°C,
creating a first condition of the forming wire by heating the forming wire and the threaded connection to a temperature above the predetermined transformation temperature;
Integrating/inserting the forming wire between the first thread element and the second thread element of the screw connection by screwing the first thread element into the second thread element;
creating a second state of the forming wire by cooling the forming wire and threaded connection to a temperature below half the predetermined transition temperature; and
Prevention of loosening/loosening of the screw connection by increasing the friction torque of the screw connection by means of the forming wire in the second state.

Die vorstehend für die offenbarte Sicherung sowie für die Verwendung der Sicherung in einer Schraubverbindung in einem Messgerät angegebenen Vorteile gelten auch für das offenbarte Verfahren und werden zur Vermeidung von Wiederholungen nicht noch einmal angegeben.The advantages specified above for the disclosed fuse and for the use of the fuse in a screw connection in a measuring device also apply to the disclosed method and are not specified again to avoid repetition.

Die Gewindegrößen der beiden Gewindeelemente sind entsprechend so gewählt, dass der Formdraht in dem ersten Zustand einfach beim Verschrauben der beiden Gewindeelemente zwischen diese beiden Gewindeelemente passt. Insbesondere ist die Schraubverbindung bis zu einem mechanischen Anschlag, bspw. durch einen Schraubenkopf an dem als Schraubengewinde ausgebildeten Gewindeelement, einzuschrauben.The thread sizes of the two threaded elements are correspondingly selected such that the forming wire in the first state simply fits between these two threaded elements when the two threaded elements are screwed together. In particular, the screw connection is to be screwed in up to a mechanical stop, for example by a screw head on the threaded element designed as a screw thread.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner die folgenden Schritte auf:

Erzeugen des ersten Zustands des Formdrahts durch Erwärmen des Formdrahts und der Schraubverbindung auf eine Temperatur oberhalb der Umwandlungstemperatur; und
Lösen/Lockern der Schraubverbindung.

According to one embodiment, the method further includes the following steps:

creating the first state of the forming wire by heating the forming wire and the threaded connection to a temperature above the transformation temperature; and
Loosening/loosening the screw connection.

Zum Lösen der Schraubverbindung ist diese auf eine Temperatur oberhalb der Umwandlungstemperatur zu erwärmen, wodurch der Formdraht in den ersten Zustand übergeht und sich das Kristallgefüge sowie die Geometrie des Formdrahts in das erste Kristallgefüge sowie die erste Geometrie umwandelt. Dadurch kann die Schraubverbindung zerstörungsfrei gelöst werden. Durch den sogenannten Zwei-Wege-Memory-Effekt ist der Vorgang reversibel und kann beliebig oft wiederholt werden.To loosen the screw connection, it must be heated to a temperature above the transformation temperature, as a result of which the shaped wire changes to the first state and the crystal structure and the geometry of the shaped wire transform into the first crystal structure and the first geometry. As a result, the screw connection can be loosened without destroying it. Due to the so-called two-way memory effect, the process is reversible and can be repeated as often as you like.

Es wird ferner darauf hingewiesen, dass es auch denkbar ist, eine Formgedächtnislegierung für den Formdraht zu verwenden, die in einem Zustand unterhalb ihrer Umwandlungstemperatur zwischen die beiden Gewindeelemente der Schraubverbindung einsetzbar ist und in einem Zustand oberhalb ihrer Umwandlungstemperatur derart ausgebildet ist, dass sie ein Lockern bzw. Lösen der Schraubverbindung verhindert.It is also pointed out that it is also conceivable to use a shape memory alloy for the shaped wire, which can be inserted between the two threaded elements of the screw connection in a state below its transformation temperature and is designed in a state above its transformation temperature in such a way that it prevents loosening or loosening of the screw connection is prevented.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren weitere Ausführungsform beschrieben. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch und nicht maßstabsgetreu. Die gleichen oder ähnlichen Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen verstehen.Further embodiments are described below with reference to the figures. The representation in the figures is schematic and not true to scale. The same or similar elements will be given the same reference numbers.

Figurenlistecharacter list

1a shows a schematic representation of a screw connection with an inserted fuse in a first state according to an exemplary embodiment in a sectional view.
1b 12 shows a schematic representation of a fuse in a first state according to an exemplary embodiment.
2a shows a schematic representation of a screw connection with an inserted fuse in a second state according to an exemplary embodiment in a sectional view.
2 B 12 shows a schematic representation of a fuse in a second state according to an exemplary embodiment.
3 12 shows a flow diagram of a method according to an exemplary embodiment.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments

1a zeigt eine Längsschnittansicht einer Sicherung 1 in einem ersten Zustand, die in einer Schraubverbindung 2 eingesetzt ist. Die Schraubverbindung 2 weist ein erste Gewindeelement 3 und ein zweites Gewindeelement 4 auf. Das erste Gewindeelement 3 ist hier beispielhaft als eine Mutter 5 mit einem Muttergewinde ausgebildet und das zweite Gewindeelement 4 ist beispielhaft als eine Schraube 6 mit einem Schaft 7 und einem Schraubenkopf 8 ausgebildet, wobei der Schaft 7 ein Schraubengewinde aufweist, das mit dem Muttergewinde verschraubt ist. 1a shows a longitudinal sectional view of a fuse 1 in a first state, which is used in a screw connection 2 . The screw connection 2 has a first threaded element 3 and a second threaded element 4 . The first threaded element 3 is designed here, for example, as a nut 5 with a nut thread, and the second threaded element 4 is designed, for example, as a screw 6 with a shank 7 and a screw head 8, the shank 7 having a screw thread that is screwed to the nut thread .

Die Sicherung 1 ist als ein Formdraht 9 ausgebildet, der eine Formgedächtnislegierung aufweist, die eine Zwei-Wege-Memory-Effekt besitzt. Eine solche Formgedächtnislegierung kann in Abhängigkeit von der Temperatur zwei verschiedene Formen annehmen, wobei man eine Hochtemperaturform 14 (siehe 1b) und eine Niedertemperaturform 15 (siehe 2b) unterscheidet. Ein Schwellwert für den Übergang von der einen Form in die andere Form ist die sogenannte Umwandlungstemperatur. Oberhalb der Umwandlungstemperatur nimmt die Formgedächtnislegierung die Hochtemperaturform 14 an, und unterhalb der Umwandlungstemperatur nimmt die Formgedächtnislegierung die Niedertemperaturform 15 an.The fuse 1 is in the form of a shaped wire 9 which has a shape memory alloy which has a two-way memory effect. Such a shape memory alloy can assume two different forms depending on the temperature, one being a high-temperature form 14 (see 1b) and a low temperature mold 15 (see 2 B) differs. A threshold value for the transition from one form to the other is the so-called transition temperature. Above the transformation temperature, the shape memory alloy assumes the high temperature 14 form, and below the transformation temperature, the shape memory alloy assumes the low temperature 15 form.

1a und 1b zeigen den Formdraht 9 in dem ersten Zustand, der der Hochtemperaturform 14 des Formdrahts 9 entspricht. In dem ersten Zustand besitzt der Formdraht 9 mehrere Windungen 10, die gleichmäßig um die Rotationsachse R gewunden sind (siehe 1b). Die Hochtemperaturform 14 des ersten Zustands erinnert an die Form einer Schraubenfeder. 1a and 1b 12 show the shaped wire 9 in the first state, which corresponds to the high-temperature mold 14 of the shaped wire 9. In the first state, the shaped wire 9 has several windings 10, which are evenly distributed around the axis of rotation R are twisted (see 1b) . The high temperature shape 14 of the first stage resembles the shape of a coil spring.

Ein Querschnittsprofil 11 des Formdrahts 9 ist hier beispielhaft als ein Hexagon 12 ausgebildet. Alternativ kann das Querschnittsprofil des Formdrahts aber auch beliebige, andere Formen ausbilden, bspw. rund, oval, oktagonal etc.A cross-sectional profile 11 of the shaped wire 9 is configured here as a hexagon 12, for example. Alternatively, the cross-sectional profile of the shaped wire can also have any other shape, e.g. round, oval, octagonal, etc.

2a zeigt eine Längsschnittansicht des als Sicherung 1 dienenden Formdrahts 9 in einem zweiten Zustand, der in der Schraubverbindung 2 verspannt ist. In dem zweiten Zustand, der einem Zustand unterhalb der Umwandlungstemperatur der Formgedächtnislegierung des Formdrahts 9 entspricht. Die Schraubverbindung 2 weist unter Betriebsbedingungen im Wesentlichen Temperaturen unterhalb der Umwandlungstemperatur auf. Daher entspricht der zweite Zustand einem Betriebszustand der Sicherung 1. 2a shows a longitudinal sectional view of the shaped wire 9 serving as a fuse 1 in a second state, which is braced in the screw connection 2 . In the second state, which corresponds to a state below the transformation temperature of the shape memory alloy of the shaped wire 9 . Under operating conditions, the screw connection 2 essentially has temperatures below the transformation temperature. Therefore, the second state corresponds to an operating state of fuse 1.

In dem zweiten Zustand weist der Formdraht 9 eine zweite Geometrie auf, die der Niedertemperaturform 15 entspricht. In diesem Zustand bilden jeweils zwei zueinander benachbart angeordnete Windungen 10 ein Windungspaar 13 aus, wobei der Abstand zwischen den zwei, ein Windungspaar 13 ausbildenden Windungen 10 kleiner ist als ein Abstand zwischen zwei zueinander benachbarten Windungspaaren 13 (siehe 2b).In the second state, the forming wire 9 has a second geometry that corresponds to the low-temperature form 15 . In this state, two turns 10 arranged adjacent to one another form a pair of turns 13, the distance between the two turns 10 forming a pair of turns 13 being smaller than a distance between two pairs of turns 13 adjacent to one another (see FIG 2 B) .

Das bedeutet, durch den Übergang von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand, bewegen sich je zwei zueinander benachbarte Windungen 10 aufeinander zu, wobei sie den zwischen sich angeordneten Gewindegang 16 der Schraubverbindung 2 zwischen sich verspannen. Die so ausgebildete Verspannkraft bewirkt ein ausreichend hohes Reibmoment, das verhindert, dass sich die Schraubverbindung 2 während des Betriebs, bspw. aufgrund von Vibrationen, lockert oder löst.This means that as a result of the transition from the first state to the second state, two turns 10 that are adjacent to one another move towards one another, and they brace the thread 16 of the screw connection 2 arranged between them. The tensioning force formed in this way causes a sufficiently high friction torque that prevents the screw connection 2 from loosening or loosening during operation, for example due to vibrations.

Die Schraubverbindung 2 kann wieder gelöst werden, indem der Formdraht 9, bzw. die Schraubverbindung 2 mit dem Formdraht 9 bis oberhalb der Umwandlungstemperatur erwärmt werden. Dadurch findet eine Umwandlung von dem zweiten Zustand (zurück) in den ersten Zustand statt, in dem die Schraubverbindung 2 gelöst werden kann, indem die beiden Gewindeelemente 3, 4 durch eine die Schraubverbindung 2 lockernde Drehbewegung voneinander gelöst werden, also aufgeschraubt werden.The screw connection 2 can be loosened again by heating the shaped wire 9 or the screw connection 2 with the shaped wire 9 to above the transformation temperature. This results in a conversion from the second state (back) to the first state, in which the screw connection 2 can be loosened by the two threaded elements 3, 4 being loosened from one another by a rotary movement loosening the screw connection 2, i.e. being screwed on.

3 zeigt ein Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Sichern der Schraubverbindung 2, wobei die Schraubverbindung 2 zumindest ein Gewindepaar aus einem ersten Gewindeelement 3 und einem zweiten Gewindeelement 4 aufweist. Das Verfahren 100 umfasst die folgenden Schritte: In einem Schritt S1 wird der Formdraht 9 aus einer Formgedächtnislegierung bereitgestellt. Die Formgedächtnislegierung weist eine vorbestimmte Umwandlungstemperatur auf, die so gewählt ist, dass die Betriebstemperaturen niedriger sind als die vorbestimmte Umwandlungstemperatur. Insbesondere beträgt die vorbestimmte Umwandlungstemperatur gleich oder größer als 100°C. In einem Schritt S2 wird durch Erwärmen des Formdrahts 9 und der Schraubverbindung 2 auf eine Temperatur oberhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur der erste Zustand des Formdrahts 9 erzeugt. In diesem ersten Zustand wird der Formdraht 9 zwischen das erste Gewindeelement 3 und das zweite Gewindeelement 4 der Schraubverbindung 2 eingesetzt (Schritt S3), indem das erste Gewindeelement 3 mit dem zweiten Gewindeelement 4 verschraubt wird. Insbesondere wird die Schraube 6 soweit in die Mutter 5 eingeschraubt, bis der Schraubenkopf 8 mit der Mutter 5 in Kontakt kommt. In einem Schritt S4 wird der zweite Zustand des Formdrahts 9 erzeugt, indem der Formdraht 9 und die Schraubverbindung 2 auf eine Temperatur unterhalb der vorbestimmten Umwandlungstemperatur abgekühlt werden. Durch den Übergang in den zweiten Zustand ändert sich das Kristallgefüge und die Geometrie bzw. Form des Formdrahts 9 derart, dass das erste Gewindeelement 3 und das zweite Gewindeelement 4 zueinander verspannt werden. Dadurch wird in einem Schritt S5 während des Betriebs eine Lockerung bzw. ein Lösen der Schraubverbindung 2 verhindert, indem das Reibmoment der Schraubverbindung 2 durch die mittels des Formdrahts 9 im zweiten Zustand hervorgerufene Verspannkraft derart erhöht wird, dass ein Lockern bzw. ein Lösen selbst unter Vibrationsbelastung zuverlässig verhindert wird. 3 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 100 for securing the screw connection 2, wherein the screw connection 2 has at least one thread pair consisting of a first thread element 3 and a second thread element 4. The method 100 comprises the following steps: In a step S1, the shaped wire 9 made of a shape memory alloy is provided. The shape memory alloy has a predetermined transformation temperature selected such that operating temperatures are less than the predetermined transformation temperature. Specifically, the predetermined transition temperature is equal to or greater than 100°C. In a step S2, the first state of the shaped wire 9 is produced by heating the shaped wire 9 and the screw connection 2 to a temperature above the predetermined transformation temperature. In this first state, the form wire 9 is inserted between the first thread element 3 and the second thread element 4 of the screw connection 2 (step S3) by screwing the first thread element 3 with the second thread element 4. In particular, the screw 6 is screwed into the nut 5 until the screw head 8 comes into contact with the nut 5 . In a step S4, the second state of the shaped wire 9 is produced by the shaped wire 9 and the screw connection 2 being cooled to a temperature below the predetermined transformation temperature. The transition to the second state changes the crystal structure and the geometry or shape of the shaped wire 9 in such a way that the first threaded element 3 and the second threaded element 4 are braced relative to one another. In a step S5, this prevents the screw connection 2 from loosening or loosening during operation, in that the frictional torque of the screw connection 2 is increased by the bracing force caused by the form wire 9 in the second state in such a way that loosening or loosening itself is Vibration stress is reliably prevented.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.In addition, it should be noted that "comprising" and "having" do not exclude other elements or steps and the indefinite articles "a" or "an" do not exclude a plurality. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Any reference signs in the claims should not be construed as limitations.

Claims

Securing device (1) for a screw connection (2), the screw connection (2) having at least one thread pair consisting of a first threaded element (3) and a second threaded element (4), the securing device (1) having: a molded wire (9). a shape memory alloy having a predetermined transformation tempera structure, the forming wire (9) being in a first state above the predetermined transformation temperature and being in a second state below the predetermined transformation temperature, the forming wire (9) being designed in the first state to be at least partially between the first threaded element (3) and the second threaded element (4) of the screw connection (2) being insertable, and wherein the forming wire (9) is adapted to prevent loosening of the screw connection (2) in the second state.

Fuse (1) after claim 1 , wherein a change in state of the shaped wire (9) from the first state to the second state is reversible.

Fuse (1) after claim 1 or 2 wherein the forming wire (9) has a first crystal structure in the first state and has a second crystal structure in the second state, which is different from the first crystal structure.

Fuse (1) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the forming wire (9) has a first geometry (14) in the first state and a second geometry (15) in the second state, which is different from the first geometry (14).

Fuse (1) according to one of Claims 1 until 4 , wherein the change of state from the first state to the second state of the shaped wire (9) is designed to increase the frictional torque of the screw connection (2).

Fuse (1) according to one of Claims 1 until 5 , wherein in the first state the forming wire (9) has a plurality of turns (10) wound substantially uniformly about a central axis (R), the forming wire (9) being adapted to change the geometry in the transition from the first state to to change the second state in such a way that in each case at least two adjacent turns (10) move towards one another.

Fuse (1) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the shaped wire (9) has a nickel-containing alloy, the nickel content preferably being up to 50 atomic percent.

Fuse (1) according to one of Claims 1 until 7 , wherein a cross-sectional diameter of the forming wire (9) in the first state is smaller than the cross-sectional diameter in the second state and/or a first cross-sectional profile (11) of the forming wire (9) in the first state differs from a second cross-sectional profile (11) of the forming wire ( 9) is different in the second state.

Use of a fuse (1) according to any of Claims 1 until 8th in a screw connection (2) of a measuring device.

use after claim 9 , wherein the screw connection (2) is used to fasten a housing of the measuring device to a container.

use after claim 9 , wherein the screw connection (2) is used to position a measuring element relative to the measuring device.

use after claim 9 , wherein the screw connection (2) is used to fasten a housing of the measuring device to a measuring sensor element.

Method (100) for securing a screw connection (2), the screw connection (2) having at least one pair of threads consisting of a first thread element (3) and a second thread element (4), the method (100) comprising the following steps: providing a shaped wire (9) made of a shape memory alloy which has a predetermined transformation temperature, creating a first state of the forming wire (9) by heating the forming wire (9) and the screw connection (2) to a temperature above the predetermined transformation temperature; Inserting the shaped wire (9) between the first threaded element (3) and the second threaded element (4) of the screw connection (2) by screwing the first threaded element (3) to the second threaded element (4); creating a second state of the forming wire (9) by cooling the forming wire (9) and the screw connection (2) to a temperature below the predetermined transformation temperature; and Preventing loosening of the screw connection (2) by increasing the frictional torque of the screw connection (2) by means of the shaped wire (9) in the second state.

Method (100) according to Claim 13 , further comprising the steps of: generating the first state of the forming wire (9) by heating the forming wire (9) and the screw connection (2) to a temperature above the transformation temperature; and loosening the screw connection (2).