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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Rahmenschraube zur Befestigung eines Tür- und/oder Fensterrahmens. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem Rahmen und mit einer Struktur, an der der Rahmen befestigbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung der Rahmenschraube und ein Montageverfahren zur Montage der Anordnung.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik sind Rahmen- oder Fensterrahmenschrauben bekannt, um Fensterrahmen an einem Mauerwerk zu befestigen. Verbreitet ist hierbei beispielsweise eine Rahmenschraube mit einem Außendurchmesser von 7,5 mm. Bevor die Rahmenschraube ins Mauerwerk geschraubt wird, wird ein Loch vorgebohrt mit einem Durchmesser von beispielsweise 6 bis 6,5 mm. Üblicherweise wird die Rahmenschraube dann ohne Dübel zum Befestigen des Fensterrahmens in das Mauerwerk eingeschraubt. Soll der Fensterrahmen beispielsweise an einem Container aus Metall befestigt werden, so wird entsprechend eine Bohrung zur Aufnahme der Rahmenschraube in diesen eingebracht.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rahmenschraube zur Befestigung eines Rahmens an einer Struktur zu schaffen, über die der Rahmen auf einfache und kostengünstige Weise montierbar ist. Außerdem soll eine kostengünstige und vorrichtungstechnisch einfache Anordnung mit einer Struktur und einem über Rahmenschrauben an der Struktur befestigten Rahmen geschaffen werden. Des Weiteren ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Montage einer derartigen Anordnung zu schaffen, das einfach, kostengünstig und vergleichsweise schnell ausführbar ist. Außerdem soll die Verwendung für eine Rahmenschraube vorgesehen werden.
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Die Aufgabe hinsichtlich der Rahmenschraube wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich der Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2, hinsichtlich des Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 und hinsichtlich der Verwendung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Rahmenschraube zur Befestigung eines Tür- und/oder Fensterrahmens oder Rahmens an einer Struktur oder eines Untergrunds ausgebildet. Die Rahmenschraube weist einen Schraubenkopf auf, an dem sich ein Schraubenschaft anschließt. Der Schraubenschaft hat einen ersten Gewindeabschnitt und einen endseitig des Schraubenschafts ausgebildeten zweiten Gewindeabschnitt. Somit kann der erste Gewindeabschnitt zwischen dem Schraubenkopf und dem zweiten Gewindeabschnitt ausgebildet sein. Zwischen den Gewindeabschnitten ist vorzugsweise ein gewindefreier Schaftabschnitt ausgebildet. Die Gewindeabschnitte können sich voneinander unterscheidende Gewinde aufweisen. Der Schraubenschaft hat eine Bohrspitze, die derart ausgestaltet ist, die Rahmenschraube in Struktur ohne Vorbohrung einzuschrauben. Mit anderen Worten kann über die Bohrspitze eine Bohrung in die Struktur eingebracht werden. Mit der Rahmenschraube kann vorteilhafter Weise eine Montage des Rahmens an der Struktur deutlich vereinfacht werden. Im Unterschied zum Stand der Technik ist keine separate Vorbohrung für die Rahmenschraube erforderlich. Dies vereinfacht den Montageprozess erheblich. Mit anderen Worten kann die Rahmenschraube ohne Vorbohren in die Struktur eingedreht werden.
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Als Struktur ist vorzugsweise eine Metallträgerstruktur oder ein Metallträger vorgesehen. Es hat sich gezeigt, dass selbst bei Metall die Rahmenschraube ohne Vorbohrung einsetzbar ist. Alternativ wäre denkbar als Struktur eine Holzstruktur oder einen Holzträger einzusetzen. Auch hier ist es vorteilhaft die Rahmenschraube direkt ohne Vorbohrung einzuschrauben. Durch die Rahmenschraube ist eine Befestigung eines Rahmens somit beim Holzbau oder Metallbau vereinfacht im Vergleich zum Stand der Technik.
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Der Schraubenkopf hat beispielsweise einen größeren Durchmesser als der Schraubenschaft, um eine Einschraubtiefe der Rahmenschraube zu begrenzen. Denkbar wäre auch, dass der Schraubenkopf einen kleineren oder gleichen Durchmesser als/wie der Schraubenschaft aufweist, damit die Rahmenschraube beispielsweise in den Rahmen versenkbar ist.
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Vorzugsweise ist die Ausgestaltung eines Gewindes des ersten Gewindeabschnitts an das Material des Tür- und/oder Fensterrahmens angepasst, so dass die Rahmenschraube formschlüssig mit einer hohen Haltekraft eingreift. Ein Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts kann alternativ oder zusätzlich an das Material des Metall- oder Holzträgers angepasst sein, insbesondere derart, dass sich dieses in den Metall- oder Holzträger schneidet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Gewinde eine unterschiedliche Steigung haben. Insbesondere können die Steigungen derart ausgestaltet sein, dass die Rahmenschraube nach der Montage den Rahmen in Richtung weg von der Struktur mit einer Kraft beaufschlagt und diesen auf Abstand zur Struktur hält.
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Erfindungsgemäß ist eine Anordnung mit einem Rahmen und mit einer Struktur vorgesehen, die eine Rahmenöffnung für den Rahmen hat. In die Rahmenöffnung kann der Rahmen einsetzbar sein. Der Rahmen ist vorzugsweise über eine Mehrzahl von Rahmenschrauben gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Aspekte an der Struktur befestigt. Der erste Gewindeabschnitt einer jeweiligen Rahmenschraube ist vorzugsweise mit dem Rahmen verschraubt und der zweite Gewindeabschnitt ist vorzugsweise mit der Struktur verschraubt. Der Rahmen ist vorzugsweise über die Rahmenschrauben von der Struktur auf Abstand gehalten.
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Eine Anordnung mit einer derartigen Ausgestaltung ist durch die Rahmenschrauben äußerst kostengünstig und einfach herstellbar. Zum einen ist keine aufwändige Vorbohrung notwendig und zum anderen kann durch die Rahmenschrauben mit den zwei Gewindeabschnitten und dem dazwischen ausgebildeten gewindefreien Schaftabschnitt der Rahmen auf Abstand zur Struktur gehalten werden, um beispielsweise nachträglich ein Füllmaterial zwischen Rahmen und Struktur einzubringen. Es ist somit nicht notwendig, ein Füllmaterial vor der Montage des Rahmens vorzusehen, das dann beispielsweise über die Rahmenschrauben zwischen dem Rahmen und der Struktur gespannt wird. Im Gegenteil ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen den Rahmen über die Rahmenschrauben mit einer Kraft in Richtung weg von der Struktur zu belasten.
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Als Struktur kann, wie obenstehend bereits angeführt, eine Metall- oder Holzträgerstruktur oder ein Metall- oder Holzträger vorgesehen sein.
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Die Rahmenschrauben werden vorzugsweise von einer Rahmeninnenseite her eingebracht.
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Der Rahmen kann beispielsweise teilweise aus Kunststoff oder Holz oder Aluminium gebildet sein, insbesondere im Bereich der Rahmenschrauben.
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Das erste Gewinde der Rahmenschraube ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass dieses beim Einschrauben der Rahmenschraube in den Rahmen diesen nicht beschädigt, beispielsweise spreizt. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine sichere und langlebige Befestigung des Rahmen ermöglicht ist.
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Der Rahmen hat vorzugsweise für eine jeweilige Rahmenschraube eine jeweilige Durchgangsbohrung. Ein Durchmesser der Durchgangsbohrung ist vorzugsweise größer als der Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts, des Schaftabschnitts und der Bohrspitze, um diese Abschnitte frei durch die Durchgangsbohrung hindurchführen zu können.
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Vorzugsweise ist ein Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts kleiner als ein Außendurchmesser des ersten Gewindeabschnitts. Der gewindefreie Schaftabschnitt hat vorzugsweise einen Außendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des ersten Gewindeabschnitts ist. Der maximale Außendurchmesser der Bohrspitze ist vorzugsweise kleiner oder gleich als/wie der Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts.
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Die Rahmenöffnung hat beispielsweise eine Öffnungsinnenseite, die zum Rahmen weist und in die die Rahmenschrauben eingeschraubt sind.
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Der Rahmen ist weiter vorzugsweise zur Öffnungsinnenseite bei der Montage beabstandet, insbesondere durch Montagemittel, die nach der Montage entfernt werden. Denkbar wäre auch, dass der Rahmen bei der Montage einfach durch eine Person auf Abstand gehalten ist. Die Beabstandung des Rahmens von der Struktur erfolgt vorzugsweise derart, dass bei der Montage der Rahmenschrauben die Bohrspitze die Öffnungsinnenseite kontaktiert und eine Vorbohrung ausführbar ist. Im Anschluss nach der Vorbohrung wird der zweite Gewindeabschnitt der Rahmenschraube in die Struktur eingedreht. Die Kontaktierung der Bohrspitze mit der Struktur erfolgt vorzugsweise, bevor der erste Gewindeabschnitt in den Rahmen eingreift. Weiter vorzugsweise greift der erste Gewindeabschnitt dann in den Rahmen ein, wenn der zweite Gewindeabschnitt in die Struktur eingreift.
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Vorzugsweise ist zwischen dem Rahmen und der Struktur ein, insbesondere nichtdruckfester, Baustoff eingebracht. Dies erfolgt vorzugsweise nach der Montage der Rahmenschrauben. Ist der Baustoff nicht-druckfest ausgebildet, so kann über diesen praktisch keine Kraft vom Rahmen auf die Struktur aufgebracht werden. Als Baustoff ist beispielsweise ein Dämmstoff, insbesondere zur Wärme und/oder Schalldämmung vorgesehen.
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Vorzugsweise kann bei der Montage auf eine druckfeste Hinterfütterung verzichtet werden, wie diese häufig im Stand der Technik eingesetzt wird, um die Rahmenschrauben zu entlasten. Die erfindungsgemäßen Rahmenschrauben sind derart ausgestaltet, dass diese die erforderlichen Befestigungskräfte selbst aufnehmen und übertragen.
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Die Steigungen der Gewinde der Gewindeabschnitte einer jeweiligen Rahmenschraube sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Rahmen nach der Montage über die jeweilige montierte Rahmenschraube in Richtung weg von der Struktur mit einer Kraft beaufschlagt ist und/oder auf Abstand gehalten wird. Somit wird der Rahmen über die Rahmenschraube nicht zur Struktur hingezogen. Mit anderen Worten wird der Rahmen über eine jeweilige Rahmenschraube von der Öffnungsinnenseite der Struktur weggedrückt und auf Abstand gehalten und nicht zur Struktur gezogen.
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Die Rahmenschraube ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass diese beim Einschrauben in Metall nicht bricht oder beim Einschrauben in Holz dieses nicht aufspringt oder reist. Beispielsweise hat die Rahmenschraube einen Außendurchmesser, insbesondere im Bereich des Gewindes, von 7,5 mm. Ein derartiger Durchmesser ist in Deutschland bei anderen Schrauben, wie beispielsweise sogenannte Betonschrauben, sehr verbreitet. Betonschrauben sind derart aufgebaut, dass sich diese in Beton einschneiden, wenn der Beton vorgebohrt ist. Das Gewinde der Betonschrauben ist für den Einsatzbereich Metall und Holz zu grob.
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Erfindungsgemäß ist eine Verwendung der Rahmenschraube gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vorgesehen, bei der ein Rahmen an einer Struktur derart befestigt wird, dass der Rahmen von der Struktur beabstandet ist und/oder mit einer Kraft in Richtung weg von Struktur beaufschlagt ist und/oder auf Abstand gehalten wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Montageverfahren zur Anordnung gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Aspekte können folgende Schritte vorgesehen sein:
- - Positionierung des Rahmens auf Abstand zur Rahmenöffnung der Struktur,
- - Durchführung der Bohrspitze des zweiten Gewindeabschnitts der Rahmenschraube durch eine entsprechende Durchgangsöffnung des Rahmens,
- - Kontaktierung der Bohrspitze mit der Struktur,
- - Beaufschlagung der Rahmenschraube mit einem Drehmoment und einer Axialkraft hin zur Struktur derart, dass die Bohrspitze in die Struktur eine Vorbohrung einbringt. Im Anschluss wird das zweite Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts in die Vorbohrung eingeschraubt. Das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts kann in die Durchgangsöffnung des Rahmens eingreifen, wobei die Rahmenschraube derart ausgestaltet ist und/oder der Rahmen derart auf Abstand gehalten ist, dass das erste Gewinde vorzugsweise gleichzeitig mit dem zweiten Gewinde verschraubt wird.
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Vorzugsweise ist der Raum - insbesondere die Dämmebene oder der Dämmraum - zwischen der Struktur und dem Rahmen bei der Montage der Rahmenschrauben frei oder im Wesentlichen frei. Denkbar wäre am Rahmen ein Multifunktionsband oder Ähnliches anzubringen. Diese kann nach der Montage als Dämmmaterial dienen.
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In einem weiteren Schritt kann nach dem Anbringen des Rahmens über die Rahmenschrauben an der Struktur das Baumaterial zwischen dem Rahmen und der Struktur angebracht werden oder beispielsweise das Multifunktionsband in ein Dämmmaterial umgewandelt werden.
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Die Bohrspitze ist hinsichtlich ihrer Länge derart ausgestaltet, dass ab einer bestimmten Bohrtiefe das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts in die Bohrung eingreift und die Rahmenschraube in die Struktur eingedreht wird. Durch den gewindefreien Schaftbereich wird das Bohrverfahren ermöglicht. Wird ein durchgängiges Gewinde bei der Rahmenschraube vorgesehen, wäre das Bohrverfahren bei der Struktur nicht durchführbar. Das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts unter dem Kopf dient zur Fixierung des Rahmens auf Abstand zur Struktur.
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Bei der Struktur handelt es sich beispielsweise um einen Teil eines Containers oder eines Hallenbau-Stahlträger oder um zumindest einen Stahlträger. Ist ein Container vorgesehen, so kann dieser zum Bau von Gebäuden, wie beispielsweise Krankenhäusern, eingesetzt werden. Denkbar wäre auch, Wohnkomplexe aus Containern oder Schiffscontainern auszugestalten.
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Figurenliste
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 in einer Querschnittansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 2 in einem Ablaufdiagramm ein Montageverfahren für die Anordnung aus 1, und
- 3 in einer Seitenansicht eine Rahmenschraube gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Gemäß 1 ist eine Anordnung 1 gezeigt. Diese hat eine Struktur 2, bei der es sich um einen Teil eines Gebäudes handeln kann. Des Weiteren weist die Anordnung 1 einen Rahmen 4 auf. Dieser wird über Rahmenschrauben 6, von denen eine gemäß 1 im Längsschnitt dargestellt ist, mit der Struktur 2 fest verbunden. Für die Rahmenschraube 6 weist der Rahmen eine Durchgangsbohrung 8 auf. Über die Rahmenschrauben 6 wird der Rahmen 4 mit einem Abstand A zur Struktur 2 an dieser festgelegt. Nach der Montage des Rahmens 4 kann ein Baustoff 10, wie beispielsweise ein Dämmmaterial, zwischen dem Rahmen 4 und der Struktur 2 eingebracht werden. Durch die Montage des Rahmens 4 mit einem Abstand A zur Struktur 2 wird eine Distanzmontage ausgebildet.
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Die Rahmenschraube 6 hat einen Schraubenkopf 12. Denkbar wäre auch, dass der Schraubenkopf einen kleineren oder gleichen Durchmesser als/wie der Schraubenschaft aufweist, damit die Rahmenschraube beispielsweise in den Rahmen versenkbar ist. Dieser liegt im montierten Zustand der Rahmenschraube 6 am Rahmen 4 an und begrenzt eine Einschraubtiefe. An den Schraubenkopf 12 schließt sich direkt oder mit Abstand ein Schraubenschaft 14 an. Dieser hat einen ersten Gewindeabschnitt 16 und einen endseitigen zweiten Gewindeabschnitt 18, die über einen gewindefreien Schaftabschnitt 20 voneinander beabstandet sind. Des Weiteren hat die Rahmenschraube 6 endseitig, also an ihrem vom Schraubenkopf 12 wegweisenden Ende, eine Bohrspitze 22. Diese ist derart ausgestaltet, ein Bohrloch in die Struktur einzubringen. Ein Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts 18, des Schaftabschnitts 20 und ein maximaler Außendurchmesser der Bohrspitze 22 ist dabei geringer als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 8, um diese Abschnitte der Rahmenschraube 6 bei der Montage durch die Durchgangsbohrung 8 hindurchführen zu können. Die Bohrspitze 22 zusammen mit dem zweiten Gewindeabschnitt 18 sind derart ausgestaltet, dass die Bohrspitze 22 eine Bohrung bei der Montage in der Struktur 2 durchführt. Ab einer durch die Länge Bohrspitze 22 festgelegten Bohrungstiefe der Bohrung schneidet der zweite Gewindeabschnitt 18 sich in die Bohrung. Des Weiteren sind die Abschnitte 16, 18, der Schraubenschaft 14 und die Bohrspitze 22 - insbesondere deren Längen - derart ausgestaltet, dass die Gewindeabschnitte 16, 18 im Wesentlichen gleichzeitig in die Struktur 2 bzw. den Rahmen 4 eingreifen, insbesondere bei einem bestimmten Abstand zwischen dem Rahmen und der Struktur. „Im Wesentlichen“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die fachüblichen Montage- und Bauteiltoleranzen zugelassen sein sollen.
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Beim Montageverfahren gemäß 2 wird in einem Schritt 24 der Rahmen 4, siehe auf 1, auf Abstand zur Rahmenöffnung der Struktur 2 positioniert. Im folgenden Schritt 26 wird die Rahmenschraube 6 mit ihrer Bohrspitze 22 und dem Gewindeabschnitt 18 durch die Durchgangsbohrung 8 hindurchgeführt und in Anlage an die Struktur 2 gebracht. In Schritt 28 wird die Rahmenschraube 6 über ein entsprechendes Werkzeug, das an einer Werkzeugaufnahme des Schraubenkopfs 12 angreifen kann, mit einer Axialkraft in Richtung der Struktur 2 und mit einem Drehmoment beaufschlagt, so dass die Bohrspitze 22 in die Struktur 2 eindringt und eine Bohrung ausbildet. Ab einer bestimmten Bohrungstiefe greift dann der zweite Gewindeabschnitt 18 in die Struktur 2 und der erste Gewindeabschnitt in den Rahmen 4 ein. Die Rahmenschraube 6 wird dann weiter in Drehung versetzt und in den Rahmen 4 und die Struktur 2 entsprechend eingeschraubt.
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3 zeigt die Rahmenschraube 6. Beispielhaft sind alternative Kopfformen 30, 32 und 34 für die Rahmenschraube 6 dargestellt.
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Offenbart ist eine Anordnung mit einem Rahmen und Struktur, die eine Rahmenöffnung zur Aufnahme des Rahmens aufweist. Der Rahmen ist über eine Vielzahl von Rahmenschrauben mit der Struktur verbunden. Die Rahmenschrauben erstrecken sich beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene. Alternativ sind sie etwa im Parallelabstand zueinander angeordnet und weisen in eine gleiche Richtung, insbesondere wenn der Rahmen auf die Rahmenöffnung geschraubt wird. Der Rahmen ist zur Struktur beabstandet. Dies erfolgt dadurch, dass der Rahmen über die Rahmenschrauben mit einer Kraft in Richtung weg von der Struktur - also beispielsweise mit einer Kraft, die in das Innerer des Rahmens gerichtet ist - beaufschlagt ist. Die Rahmenschraube kann hierfür zwei Gewindeabschnitte aufweisen, die über einen gewindefreien Schaftabschnitt beabstandet sind. Außerdem hat die Rahmenschraube eine Bohrspitze, um eine Vorbohrung für den endseitigen in die Struktur einzubringenden Schaftabschnitt auszubilden.
