Die Demontage elektronischer oder elektrotechnischer Geräte erfolgt bisher entweder in einem aufwendigen manuellen Zerle- geprozess, der zwar eine weitgehende Separation der einzelnen Teile im Hinblick auf eine gezielte Weiterverwertung ermög- licht, jedoch sehr zeit-und kostenaufwendig ist. Alternativ dazu ist es bekannt, diese Geräte zu schreddern, also maschi- nell zu zerlegen. Die einzelnen Fraktionen sind jedoch durch- weg gemischt und infolgedessen schwierig verwertbar. Zumeist ist eine weitere Separation erforderlich, um überhaupt Teile der jeweiligen Mischmaterialfraktionen der Weiterverwertung zuführen zu können. Beide Zerlege-oder Demontagetechniken sind sehr aufwendig und haben infolgedessen zu keinem nen- nenswerten Recycling elektronischer oder elektrotechnischer Geräte oder Produkte geführt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Gegenstand, insbesondere in Form eines elektronischen oder elektrotechni- schen Geräts anzugeben, der insbesondere im Hinblick auf ein nachfolgendes Recycling einfacher zu demontieren ist.

Zur Lösung dieses Problems ist ein Gegenstand der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch zumindest teilweise aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehende, ab- hängig von der Temperatur eine Phasenumwandlung zeigende Ele- mente, die an einem oder mehreren Einzelteilen selbst vorge- sehen sind, oder mittels denen zumindest ein Teil der Einzel- teile miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Elemen-

te oder Gruppen von Elementen die Phase der verschiedenen Temperaturen wandeln.

Die Erfindung schlägt den Einsatz von Elementen aus einer Formgedächtnis-Legierung vor, wobei diese Elemente entweder zum Verbinden einzelner Teile des Gegenstands dienen, oder aber an entsprechenden Einzelteilen selbst vorgesehen sind, um über sie im Rahmen der Demontage bestimmte Verbindungen oder dergleichen lösen zu können. Die verwendeten Elemente wandeln ab bestimmten Temperaturen ihre Phase, also bei- spielsweise von einer weichen Martensit-Phase in eine harte Austenit-Phase oder umgekehrt, wobei im Rahmen der Phasenum- wandlung auch eine Formwandlung erfolgen kann. Zur Demontage nutzt man nun diese Phasen-und gegebenenfalls Formwandlung gezielt aus. Hierdurch ist es möglich, durch gezielte Tempe- raturführung die Phase und gegebenenfalls die Form eines Ele- ments zu ändern, was dann die Demontage zulässt. Bei einer reinen Phasenänderung ohne Formänderung von einer harten austenitischen Phase in die weiche martensitische Phase auf- grund der zur Demontage gezielt durchgeführten Temperaturbe- einflussung werden die vormals harten Elemente, die z. B. eine feste mechanische Verbindung zwischen zwei Einzelteilen ge- währleistet haben, weich, so dass die Einzelteile ohne großen Aufwand getrennt werden können. Ändert sich beispielsweise die Phase von weich nach hart bei gleichzeitiger Formwand- lung, so können die Elemente im weichen Zustand verarbeitet werden, bei der Umwandlung und gleichzeitigen Formwandlung verändert sich ein Element dann beispielsweise derart, dass ein vorheriger Formschluss nicht mehr gegeben ist, es biegt sich auf und dergleichen, so dass die mechanische Verbindung gelöst wird und die Einzelteile ohne Weiteres voneinander ge- trennt werden können.

Erfindungsgemäß ist nun ferner vorgesehen, dass die einzelnen Elemente oder Gruppen von Elementen bei definierten, unter- schiedlichen Temperaturen die Phase wandeln. Dies führt dazu, dass die Phasenwandlung quasi sequenziell nacheinander mit

zunehmender Variierung der Temperatur erfolgt. Dies lässt es also zu, z. B. eine erste Gruppe von Elementen bei einer ers- ten Temperatur zu lösen, eine zweite Gruppe bei einer zweiten Temperatur etc., so dass ein sequenzielles oder stufenweises Demontieren, gegebenenfalls nach einem festgelegten Programm oder Ablauf möglich ist. Die unterschiedlichen Eigenschaften der Elemente können durch entsprechende Materialwahl erreicht werden.

Nach einer ersten Erfindungsalternative kann vorgesehen sein, dass die Elemente eine Phasenumwandlung von einer harten Pha- se in eine weiche Phase bei Temperaturen < 0 °C zeigen. Bei dieser Erfindungsausgestaltung erfolgt die Demontage durch starkes Abkühlen des Gegenstands und damit der Elemente. Die ersten Elemente oder die erste Elementgruppe wandelt z. B. bei einer Abkühlung auf-20 ° in die weiche martensitische Phase um, die zweite Gruppe z. B. bei-40 °C u. s. w.

Alternativ zur Demontage durch gezielte Abkühlung kann vorge- sehen sein, dass die Elemente eine Phasenumwandlung von einer weichen Phase in eine harte Phase bei Temperaturen oberhalb Raumtemperatur zeigen. Hier erfolgt die Demontage durch star- kes Erwärmen des Gegenstands und damit der Elemente bis zu den jeweiligen vorzugsweise gruppenspezifischen Phasenumwand- lungstemperaturen, die deutlich oberhalb Raumtemperatur lie- gen. Hier findet eine Umwandlung von der weichen in die harte Phase statt, der eine Formwandlung einhergeht. Bei dieser Er- findungsausgestaltung öffnen sich also z. B. die Elemente, ein Formschluss wird gelöst etc. Typische Phasenumwandlungstempe- raturen liegen bei 100 °C und größer.

Besonders zweckmäßig im Hinblick auf die Demontage ist es, wenn Elemente, die bei einer Temperaturerhöhung oder-er- niedrigung ihre Phase früher wandeln weiter außenliegend am Gegenstand angeordnet sind als Elemente, die ihre Phase spä- ter wandeln. Diese Erfindungsausgestaltung ermöglicht es, den Gegenstand durch entsprechende Temperaturführung Stück für

Stück von außen nach innen zu demontieren. Z. B. werden zu- nächst durch Lösen der ersten Elementgruppe außen liegende Gehäuseteile entfernt, anschließend werden schrittweise in- nenliegende Einzelteile gelöst.

Dabei können die Elemente in unterschiedlicher Weise angeord- net sein. Zum einen kann ein erstes Element mit einem oder mehreren weiteren aus einer Formgedächtnis-Legierung oder einem anderen Material bestehenden Elementen derart bewe- gungsgekoppelt sein, dass bei einer mit einer Phasenänderung verbundenen Formänderung des ersten Elements das oder die be- wegungsgekoppelten Elemente ebenfalls bewegt werden. Denkbar ist hier z. B. ein erstes Element in Form eines Ringes oder eines Drahtes, der sich z. B. zusammenzieht und damit seine Form verkleinert. Hängen an diesem Element weitere Elemente, so werden diese bei der Formwandlung ebenfalls bewegt und können z. B. andere Verbindungen lösen. Bei diesen Elementen kann es sich um weitere Formgedächtnis-Legierungselemente handeln, es können aber auch andere sein. Daneben besteht na- türlich die Möglichkeit, mittels eines Elements direkt zwei Einzelteile, z. B. zwei Leiterplatten oder dergleichen mitein- ander zu verbinden.

Die Formgedächtnis-Legierung selbst kann einen Ein-Weg-Effekt oder einen Zwei-Weg-Effekt zeigen. Bei einem Ein-Weg-Effekt tritt die Formänderung bei einer Umwandlung von der weichen martensitischen in die harte austenitische Phase ein. Bei einer Rückwandlung von der harten in die weiche Phase ändert sich nur die Phase, die Form bleibt jedoch erhalten. Anders beim Zwei-Weg-Effekt, wo auch bei der Rückwandlung eine Form- wandlung einsetzt. Letzteres ist dahingehend zweckmäßig, dass demontierte Elemente durchaus wiederverwendet werden können, aber auch dahingehend, dass auch bei einer Demontage durch starke Abkühlung eine echte Formwandlung und damit ein Lösen der Verbindung erzielt werden kann, nicht nur ein Erweichen des Materials.

Die Elemente selbst können beliebig ausgebildet sein. Denkbar sind Nieten, Schrauben, Klammern oder Klemmen, Ringe, Drähte oder dergleichen.

Neben dem Gegenstand selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Demontieren eines aus mehreren Einzelteilen be- stehenden Gegenstands, insbesondere eines elektrischen oder elektronischen Geräts, welcher Gegenstand zumindest teilweise aus einer Formgedächtnis-Legierung bestehende, abhängig von der Temperatur eine Phasenumwandlung zeigende Elemente auf- weist, die an einem oder mehreren Einzelteilen selbst vorge- sehen sind, oder mittels denen zumindest ein Teil der Einzel- teile miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Elemen- te oder Gruppen von Elementen die Phase bei verschiedenen Temperaturen wandeln. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun dadurch aus, dass der Gegenstand zumindest ab- schnittsweise zur Einleitung der Phasenumwandlung erwärmt oder gekühlt wird, so dass die Elemente mit zunehmender Er- wärmung oder Abkühlung nacheinander die Phase wandeln. Der Gegenstand, der durch eine starke Temperaturerhöhung zu de- montieren ist, sollte zweckmäßigerweise auf eine Temperatur oberhalb von 100 °C, insbesondere oberhalb von 150 °C erwärmt werden. Ein durch starkes Abkühlen zu demontierender Gegen- stand sollte auf eine Temperatur von unterhalb-20 °C, insbe- sondere von unterhalb-60 °C gekühlt werden. Die Erwärmung oder Abkühlung kann zweckmäßigerweise gemäß einer vorgegebe- nen Temperaturrampe, also definiert erfolgen. Hier sind Hal- tezeiten beider jeweiligen Stufen und dergleichen denkbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er- geben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbei- spiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen : Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Gegens- tandes im Schnitt,

Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Demontage durch Erwärmung, und Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Demontage durch Abkühlen.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Gegenstand 1, bei dem es sich z. B. um ein beliebiges elektrotechnisches Gerät handelt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Gegenstand 1 ein Gehäuse 2 bestehend aus einem oberen Gehäuseteil 3 und einem unteren Gehäuseteil 4, die im Bereich zweier Flansche 5 über ein erstes Element 6 aus einer Formgedächtnis-Legierung mit- einander verbunden sind. Das erste Element 6 besitzt im ge- zeigten Beispiel die Form einer nietartigen Klammer. Im Inne- ren des Gehäuses 2 ist eine Leiterplatte 7 vorgesehen, die an zwei gehäuseseitigen Vorsprüngen 8 ebenfalls über ein Ele- ment, in diesem Fall ein zweites Element 9, das ebenfalls aus einer Formgedächtnis-Legierung besteht und im gezeigten Bei- spiel eine nietartige Klammerform besitzt befestigt ist. An der Leiterplatte 7 selbst ist ein beliebiges Bauelement 10 ebenfalls unter Verwendung zweier (dritter) Elemente 11, ebenfalls bestehend aus einer Formgedächtnis-Legierung, be- festigt.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm einer ersten Erfindungsalternative, wie der in Fig. 1 gezeigte Gegenstand demontiert werden kann.

Das Diagramm zeigt die Demontage durch Erwärmung. Im Tempera- turbereich, in dem die Montage erfolgt, also in der Regel bei Raumtemperatur von ca. 20-25°, liegen die Elemente in der weichen martensitischen Phase vor. Die Elemente sind mit ih- ren Füßen noch nicht umgebogen, sondern werden mit geraden Füßen in die entsprechenden Öffnungen an den jeweiligen Ver- bindungsstellen eingefügt und erst nach dem Einfügen zur Ver- bindung der Einzelteile mechanisch umgebogen.

Soll nun der Gegenstand 1 gemäß Fig. 1 zerlegt werden, so wird er stark erwärmt. Bei ca. 100° tritt die Phasenumwand-

lung der ersten Elemente 6 ein. Ersichtlich zeigt die ausge- zogene Kurve einen Sprung, die Formgedächtnis-Legierung wan- delt sich von der weichen in die harte austenitische Phase um. Hiermit geht eine Formänderung einher, im Rahmen welcher das umgebogene Element 6 eine ursprünglich der harten auste- nitischen Phase aufgeprägte Form mit gestreckten Beinen ein- nimmt. D. h. mit Einsetzen der Phasenwandlung tritt automa- tisch eine Formwandlung ein, der durch mechanisches Verformen erzielte Formschluss oder die Verbindung der Gehäuseteile 3 und 4 wird durch die Formwandlung automatisch gelöst. Die Ge- häuseteile 3 und 4 können problemlos voneinander getrennt werden.

Wird nun die Temperatur weiter bis ca. 120 °C erhöht, so tritt der gleiche Effekt bezüglich der zweiten Elemente 9 ein. Auch diese wandeln ihre Phase und ihre Form, die Verbin- dung der Leiterplatte 7 zu den Vorsprüngen 8 wird automatisch durch das Erreichen bzw. Überschreiten der Phasenwandlungs- temperatur der zweiten Elemente 9 von ca. 120° gelöst. Die Leiterplatte kann also dem Gehäuseunterteil 4 problemlos ent- nommen werden. Bei einer weiteren Temperaturerhöhung auf ca.

140 °C tritt eine Phasen-und Formwandlung der dritten Ele- mente 11 ein, so dass auch die Verbindung des Bauelements 10 mit der Leiterplatte 7 auf gleiche Weise gelöst werden kann.

Ersichtlich kann also der in Fig. 1 gezeigte Gegenstand 1, bei dem die Elemente entsprechend der gewünschten Eigenschaf- ten hinsichtlich der Phasenwandlungstemperatur gewählt und für ein Demontieren von außen nach innen positioniert wurden, durch reine Temperaturerhöhung sequentiell demontiert werden.

Fig. 3 zeigt die Möglichkeit, den Gegenstand 1 aus Fig. 1 durch Abkühlen zu demontieren. Zum Demontieren werden die bei Montagetemperatur in der weichen Phase vorliegenden Elemente zunächst montiert und anschließend auf eine erhöhte Tempera- tur bis zur Phasenumwandlung in die harte austenitische Phase erwärmt. Mit der Phasenwandlung geht eine Formwandlung in ei-

ne (erste) aufgeprägte Form einher, die dazu führt, dass bei diesem Beispiel die Elemente 6,9 und 11 die Beine verbiegen und die Teile dadurch miteinander befestigen. Der Gegenstand ist damit fest zusammengebaut.

Soll er nun demontiert werden, so wird er abgekühlt. Bei Er- reichen einer Temperatur von ca.-40° wandeln zunächst die außenliegenden ersten Elemente 6 ihre Phase von der harten austenitischen in die weiche martensitische Phase. Entweder tritt bei dieser Phasenwandlung keine zweite Formwandlung ein, d. h. es handelt sich um ein Element, das ein Ein-Weg- Effekt zeigt. Dann bleibt die gegebene Form erhalten, ledig- lich das Material wird weicher. Die beiden Gehäuseteile 3,4 können problemlos voneinander getrennt werden. Tritt eine (zweite) Formwandlung ein, handelt es sich also bei der Le- gierung um eine Zwei-Weg-Legierung, so nehmen die Elemente 6 ihre der Tieftemperaturphase aufgeprägte Form mit geraden Beinen ein. D. h. auch hier findet ein automatisches Lösen der Verbindung dadurch statt, dass die Elemente automatisch den Form-oder Klemmschluss lösen.

Bei einer weiteren Abkühlung auf ca.-60° tritt der gleiche Effekt bezüglich der Elemente 9 ein. Auch diese können entwe- der nur die Phase ändern oder aber auch eine zweite Formände- rung zeigen. Wird nun noch weiter auf ca.-80° abgekühlt, so wandeln auch die dritten Elemente 11 ihre Phase und gegebe- nenfalls Form, so dass auch das Bauelement 10 von der Leiter- platte 7 getrennt werden kann.

Ersichtlich kann also bei dieser Erfindungsausgestaltung die Demontage durch starkes Abkühlen erfolgen. Denkbar ist es na- türlich auch, Elemente, die gemäß dem Temperaturprofil nach Fig. 2 zu demontieren sind, und solche nach dem Profil gemäß Fig. 3 zu demontieren sind, gemischt einzusetzen, je nach Be- darf bzw. dem gewünschten Demontagegang. Die Elemente können wie bereits beschrieben in beliebiger Konfiguration vorlie- gen. Denkbar ist es, Elemente in Form von Klammern, Nieten,

Bolzen etc. einzusetzen. Daneben können die Elemente auch in Form von Drähten oder dergleichen ausgebildet sein. Ferner besteht die Möglichkeit, entweder zwei Einzelteile direkt miteinander zu verbinden oder aber z. B. ein Element zum Lösen einer anderen Verbindung, z. B. einer Schnappverbindung zu verwenden. Ist beispielsweise das Gehäuseoberteil und das Ge- häuseunterteil über eine Schnapp-Rast-Verbindung miteinander verbunden so ist es möglich, durch Verwenden eines draht- oder riemenförmigen Elements, das über diese Schnapp-Rast- Verbindung gelegt ist, das Öffnen derselben bei Erwärmen des Gegenstands und einer einsetzenden Formwandlung des drahtför- migen Elements, das sich dabei zusammenzieht, und die Verbin- dung öffnet zu lösen.

Wie ausgeführt bestehen sämtliche gezeigten Elemente zumin- dest teilweise aus einer bekannten Formgedächtnis-Legierung.

Beispiele solcher Legierungen sind Ti-Ni-Legierungen, wobei die Ti-Komponente als auch die Ni-Komponente die Hauptkompo- nenten bilden und noch weitere Legierungspartner vorhanden sein können. Daneben sind auch Cu-Al-Legierungen mit weiteren Legierungspartnern bekannt, wobei der Anteil der Al-Kompo- nente größer oder kleiner als der des weiteren Legierungs- partners sein kann. Als besonders geeignet sind Ti-Ni-Legie- rungen anzusehen. So gehen z. B. aus"Materials Science and Engineering", Vol. A 202,1995, Seiten 148 bis 156 verschie- den zusammengesetzte Ti-Ni-und Ti-Ni-Cu-Legierungen hervor.

In"Intermetallic", Vol. 3,1995, Seiten 35 bis 46 und "Scripta METALLURGICA et MATERIALIA", Vol. 27,1992, Seiten 1097 bis 1102 sind verschiedene Ti5oNi5o-xPdx-Formgedächtnis- Legierungen beschrieben. Statt der Ti-Ni-Legierungen sind selbstverständlich auch andere Formgedächtnis-Legierungen ge- eignet. So kommen beispielsweise Cu-Al-Formgedächtnis-Legie- rungen in Frage. Eine entsprechende Cu-Zn24A13-Legierung ist aus"Z. Metallkde.", Bd. 79, H. 10,1988, Seiten 678 bis 683 zu entnehmen. In"Scripta Materialia", Vol. 34, No. 2,1996, Seiten 255 bis 260 ist eine weitere Cu-Al-Ni-Formgedächtnis- Legierung beschrieben. Selbstverständlich können zu den vor-

erwähnten binären oder ternären Legierungen noch weitere Le- gierungspartner wie z. B. Hf, Pd, Au, Pt, Cr oder gegebenen- falls Ti in an sich bekannter Weise hinzulegiert sein. Bei- spielsweise liegt der Anteil dieser mindestens einen weiteren Komponente unter 5 Atom-Prozent. Er kann jedoch auch davon stärker abweichen. Weitere mögliche Legierungspartner ver- schiedener binärer Memory-Metalle, u. a. auch für Ni-Mn- Legierungen, sind in"Transactions of the ASME", Vol. 121, Jan. 1999, Seiten 98 bis 101 genannt.