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WO2023062135A1 - Rahmenschraube - Google Patents

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Publication number
WO2023062135A1
WO2023062135A1 PCT/EP2022/078526 EP2022078526W WO2023062135A1 WO 2023062135 A1 WO2023062135 A1 WO 2023062135A1 EP 2022078526 W EP2022078526 W EP 2022078526W WO 2023062135 A1 WO2023062135 A1 WO 2023062135A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
screw
screws
threaded portion
threaded
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/078526
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Björn Geider
Original Assignee
Geider Bjoern
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geider Bjoern filed Critical Geider Bjoern
Publication of WO2023062135A1 publication Critical patent/WO2023062135A1/de

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B1/00—Border constructions of openings in walls, floors, or ceilings; Frames to be rigidly mounted in such openings
    • E06B1/56—Fastening frames to the border of openings or to similar contiguous frames
    • E06B1/60—Fastening frames to the border of openings or to similar contiguous frames by mechanical means, e.g. anchoring means
    • E06B1/6015—Anchoring means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0031—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the screw being designed to be screwed into different materials, e.g. a layered structure or through metallic and wooden parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
    • F16B25/0057—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the screw having distinct axial zones, e.g. multiple axial thread sections with different pitch or thread cross-sections
    • F16B25/0063—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the screw having distinct axial zones, e.g. multiple axial thread sections with different pitch or thread cross-sections with a non-threaded portion on the shaft of the screw
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • F16B25/103—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a drilling screw-point, i.e. with a cutting and material removing action
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • F16B25/0021—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the material being metal, e.g. sheet-metal or aluminium

Definitions

  • the invention relates to a frame screw for fastening a door and/or window frame. Furthermore, the invention relates to an arrangement with a frame and with a structure to which the frame can be fastened. The invention also relates to the use of the frame screw and an assembly method for assembling the arrangement.
  • Frame or window frame screws are known from the prior art in order to fasten window frames to masonry.
  • a frame screw with an outer diameter of 7.5 mm is common.
  • a hole is pre-drilled with a diameter of, for example, 6 to 6.5 mm.
  • the frame screw is then usually screwed into the masonry without a dowel to fasten the window frame. If the window frame is to be fastened to a metal container, for example, a hole is drilled into it to accommodate the frame screw.
  • the invention is based on the object of creating a frame screw for fastening a frame to a structure, via which the frame can be assembled in a simple and cost-effective manner.
  • an inexpensive arrangement that is simple in terms of device technology is to be created with a structure and a frame fastened to the structure by means of frame screws.
  • the use for a frame screw should be provided.
  • a frame screw is designed for fastening a door and/or window frame or frame to a structure or a substrate.
  • the frame screw has a screw head, which is followed by a screw shank.
  • the screw shank has a first threaded section and a second threaded section formed at the end of the screw shank.
  • the first thread section can be formed between the screw head and the second thread section.
  • a thread-free shank section is preferably formed between the threaded sections.
  • the threaded sections can have threads that differ from one another.
  • the screw shank has a drill bit designed to screw the frame screw into the structure without a pilot hole. In other words, a hole can be drilled into the structure via the drill bit.
  • a metal carrier structure or a metal carrier is preferably provided as the structure. It has been shown that the frame screw can be used without pre-drilling, even with metal. Alternatively, it would be conceivable to use a wooden structure or a wooden support as the structure. Here, too, it is advantageous to screw in the frame screw directly without pre-drilling. There is an attachment through the frame screw a frame thus simplified in wood or metal construction compared to the prior art.
  • the screw head has a larger diameter than the screw shank, for example, in order to limit the screwing depth of the frame screw. It would also be conceivable for the screw head to have a smaller or the same diameter as/as the screw shank, so that the frame screw can be countersunk into the frame, for example.
  • a thread of the first threaded section is preferably adapted to the material of the door and/or window frame, so that the frame screw engages in a form-fitting manner with a high holding force.
  • a thread of the second threaded section can be adapted to the material of the metal or wooden support, in particular in such a way that it cuts into the metal or wooden support.
  • the threads can be provided that the threads have a different pitch.
  • the gradients can be designed in such a way that, after assembly, the frame screw applies a force to the frame in the direction away from the structure and keeps it at a distance from the structure.
  • an assembly including a frame and structure having a frame opening for the frame.
  • the frame can be inserted into the frame opening.
  • the frame is preferably attached to the structure via a plurality of frame bolts in accordance with one or more of the foregoing aspects.
  • the first threaded portion of each frame bolt is preferably bolted to the frame and the second threaded portion is preferably bolted to the structure.
  • the frame is preferably spaced from the structure by the frame bolts.
  • an arrangement with such a configuration can be produced extremely inexpensively and easily thanks to the frame screws.
  • the frame can be kept at a distance from the structure by the frame screws with the two threaded sections and the unthreaded shank section formed between them for example, subsequently introducing a filling material between the frame and the structure. It is therefore not necessary to provide a filling material before the assembly of the frame, which is then stretched between the frame and the structure, for example via the frame screws.
  • the arrangement according to the invention provides for the frame to be loaded with a force in the direction away from the structure via the frame screws.
  • a metal or wooden support structure or a metal or wooden support can be provided as the structure.
  • the frame screws are preferably introduced from the inside of the frame.
  • the frame can, for example, be partially made of plastic or wood or aluminum, particularly in the area of the frame screws.
  • the first thread of the frame screw is preferably designed in such a way that it does not damage the frame when the frame screw is screwed into it, for example it does not spread. It has been shown that this enables the frame to be secured securely and over a long period of time.
  • the frame preferably has a respective through hole for a respective frame screw.
  • a diameter of the through hole is preferably larger than the outer diameter of the second threaded section, the shank section and the drill bit in order to be able to freely guide these sections through the through hole.
  • An outside diameter of the second threaded section is preferably smaller than an outside diameter of the first threaded section.
  • the unthreaded shank section preferably has an outside diameter that is smaller than the outside diameter of the first threaded section.
  • the maximum outer diameter of the drill bit is preferably smaller than or equal to/like the outer diameter of the second threaded section.
  • the frame opening has, for example, an opening inside which faces the frame and into which the frame screws are screwed.
  • the frame is further preferably spaced from the inside of the opening during assembly, particularly by assembly means that are removed after assembly. It would also be conceivable for the frame to be simply held at a distance by one person during assembly.
  • the frame is preferably spaced apart from the structure in such a way that when the frame screws are installed, the drill bit contacts the inside of the opening and a pilot hole can be drilled. After the pilot hole has been drilled, the second threaded section of the frame screw is screwed into the structure.
  • the drill tip is preferably contacted with the structure before the first threaded section engages in the frame. More preferably, the first threaded portion engages the frame when the second threaded portion engages the structure.
  • a building material in particular a building material that is not pressure-resistant, is preferably introduced between the frame and the structure. This is preferably done after mounting the frame bolts. If the building material is not designed to be pressure-resistant, then practically no force can be applied from the frame to the structure.
  • An insulating material for example, is provided as the building material, in particular for heat and/or sound insulation.
  • a pressure-resistant backing as is often used in the prior art, to relieve the frame screws, can preferably be dispensed with during assembly.
  • the frame screws according to the invention are designed in such a way that they absorb and transmit the necessary fastening forces themselves.
  • the gradients of the threads of the threaded sections of a respective frame screw are preferably designed in such a way that after assembly, the frame is subjected to a force via the respective assembled frame screw in the direction away from the structure and/or is kept at a distance. This means that the frame is not pulled towards the structure via the frame screw. In other words, the frame pushed away from the opening inside of the structure via a respective frame screw and held at a distance and not pulled towards the structure.
  • the frame screw is preferably designed in such a way that it does not break when screwed into metal or when screwed into wood, the latter does not crack or crack.
  • the frame screw has an outside diameter, particularly in the area of the thread, of 7.5 mm. Such a diameter is very common in Germany for other screws, such as so-called concrete screws. Concrete screws are designed to cut into concrete when the concrete is pre-drilled. The thread of the concrete screws is too coarse for metal and wood.
  • the frame screw is preferably designed in such a way that the threaded section ends in front of a structure-side outlet opening of a through-recess or a through-hole and is spaced from it when the frame screw is in the installed state.
  • the distance between the outlet opening and the thread is preferably at least 10%, preferably at least 20%, more preferably at least 30%, more preferably at least 40%, more preferably at least 50% of the length of the passage opening.
  • the invention provides a use of the frame screw according to one or more of the preceding aspects, in which a frame is attached to a structure in such a way that the frame is spaced from the structure and/or is subjected to a force in the direction away from the structure and/or is kept at a distance.
  • the space - in particular the insulating level or the insulating space - between the structure and the frame is free or essentially free during the assembly of the frame screws. It would be conceivable to attach a multifunctional band or something similar to the frame. This can serve as insulating material after assembly.
  • the building material can be attached between the frame and the structure or, for example, the multifunctional tape can be converted into an insulating material.
  • the drilling tip is designed in such a way that from a certain drilling depth the thread of the second threaded section engages in the bore and the frame screw is screwed into the structure. The drilling process is made possible by the thread-free shank area. If a continuous thread is provided for the frame screw, the drilling process would not be feasible with the structure.
  • the thread of the first threaded section under the head is used to fix the frame at a distance from the structure.
  • the structure is, for example, part of a container or a steel girder for hall construction or at least one steel girder. If a container is provided, it can be used to construct buildings such as hospitals. It would also be conceivable to design residential complexes from containers or shipping containers.
  • FIG. 2 shows an assembly method for the arrangement from FIG. 1 in a flowchart
  • FIG. 3 shows a frame screw according to an exemplary embodiment in a side view.
  • FIG. 1 an arrangement 1 is shown.
  • This has a structure 2, which can be part of a building.
  • the arrangement 1 has a frame 4 .
  • This is firmly connected to the structure 2 via frame screws 6, one of which is shown in longitudinal section according to FIG.
  • the frame has a through hole 8 for the frame screw 6 .
  • the frame 4 is fixed to the structure 2 at a distance A via the frame screws 6 .
  • a building material 10 such as an insulating material, can be introduced between the frame 4 and the structure 2. By mounting the frame 4 at a distance A from the structure 2, a distance mounting is formed.
  • the frame screw 6 has a screw head 12. It would also be conceivable for the screw head to have a smaller or the same diameter as/as the screw shank, so that the frame screw can be countersunk into the frame, for example. In the mounted state of the frame screw 6, this rests against the frame 4 and limits the screwing depth.
  • a screw shank 14 adjoins the screw head 12 directly or at a distance. This has a first threaded portion 16 and a second threaded portion 18 at the end, which are spaced apart from one another by a thread-free shank portion 20 .
  • the frame screw 6 has a drill bit 22 at the end, that is to say at its end pointing away from the screw head 12. This is designed in such a way that a drill hole can be drilled into the structure.
  • An outer diameter of the second threaded section 18, the shank section 20 and a maximum outer diameter of the drill bit 22 is smaller than the diameter of the through hole 8 in order to be able to guide these sections of the frame screw 6 through the through hole 8 during assembly.
  • the drill bit 22 together with the second threaded section 18 are designed in such a way that the drill bit 22 drills through a hole during assembly in the structure 2 . From a borehole depth of the borehole determined by the length of the drill bit 22, the second threaded section 18 cuts into the borehole.
  • the sections 16, 18, the screw shank 14 and the drill bit 22 - in particular their lengths - designed such that the threaded sections 16, 18 engage in the structure 2 and the frame 4 substantially simultaneously, in particular at a certain distance between the frame and structure.
  • "essentially" means that the customary assembly and component tolerances should be permitted.
  • an axial length of the threaded section 16 is shorter than a length of the through hole 8 .
  • the through hole 8 is slightly loaded in the area in which the frame screw 6 is unthreaded.
  • the threaded section 16 ends well in front of an exit opening 23 of the through hole 8.
  • the frame 4 in a step 24 is positioned at a distance from the frame opening of the structure 2 .
  • the frame screw 6 with its drilling point 22 and the threaded section 18 is passed through the through hole 8 and brought into contact with the structure 2.
  • step 28 an axial force is applied to the frame screw 6 in the direction of the structure 2 and a torque is applied to the frame screw 6 by means of a corresponding tool that can act on a tool holder of the screw head 12, so that the drill tip 22 penetrates the structure 2 and forms a bore .
  • the second threaded section 18 then engages in the structure 2 and the first threaded section in the frame 4 .
  • the frame screw 6 is then rotated further and screwed into the frame 4 and structure 2 accordingly.
  • FIG. 3 shows the frame screw 6.
  • Alternative head shapes 30, 32 and 34 for the frame screw 6 are shown as examples.
  • an assembly including a frame and structure having a frame opening for receiving the frame.
  • the frame is connected to the structure by a multitude of frame bolts.
  • the frame screws extend, for example, in a common plane. Alternatively, they are arranged approximately parallel to one another and point in the same direction, particularly when the frame is screwed onto the frame opening.
  • the frame is spaced from the structure. This is done by applying a force to the frame via the frame screws in a direction away from the structure—that is, for example, with a force directed toward the interior of the frame.
  • the frame screw can have two threaded sections which are spaced apart by a thread-free shank section.
  • the frame screw has a drill bit in order to form a pilot hole for the end shank section to be introduced into the structure.

Landscapes

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Abstract

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.

Description

Rahmenschraube
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
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.
Hintergrund der Erfindung
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.
Offenbarung der Erfindung
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.
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.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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.
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.
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.
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 Metalloder Holzträgers angepasst sein, insbesondere derart, dass sich dieses in den Metalloder 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.
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.
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.
Als Struktur kann, wie obenstehend bereits angeführt, eine Metall- oder Holzträgerstruktur oder ein Metall- oder Holzträger vorgesehen sein.
Die Rahmenschrauben werden vorzugsweise von einer Rahmeninnenseite her eingebracht.
Der Rahmen kann beispielsweise teilweise aus Kunststoff oder Holz oder Aluminium gebildet sein, insbesondere im Bereich der Rahmenschrauben.
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 Rahmens ermöglicht ist.
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.
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. Die Rahmenöffnung hat beispielsweise eine Öffnungsinnenseite, die zum Rahmen weist und in die die Rahmenschrauben eingeschraubt sind.
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.
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.
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.
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.
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.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Länge des ersten Gewindeabschnitts - in Axialrichtung der Rahmenschraube gesehen - kürzer als eine oder die den Gewindeabschnitt aufnehmende Durchgangsaussparung oder Durchgangsbohrung des Rahmens. Somit ist nur ein Teil der Durchgangsaussparung, in den der Gewindeabschnitt verschraubt ist, mechanisch vom Gewinde der Rahmenschraube belastet. Der freie Teil der Durchgangsaussparung, durch den sich der gewindefreie Abschnitt der Rahmenschraube erstreckt weist somit keine Belastung druch das Gewinde auf und kann praktisch als spannungsfrei angesehen werden.
Volumenänderungen des Rahmens, beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen, üben eine geringere Belastung auf den Rahmen aus, wodurch dieser langlebiger ist und/oder länger fest fixiert bleibt. Mit anderen Worten ist das Gewinde fest verbunden mit dem Rahmen, erstreckt sich allerdings nicht durchgängig durch den ganzen Rahmen.
Vorzugsweise ist die Rahmenschraube derart ausgestaltet, dass der Gewindeabschnitt im montierten Zustand der Rahmenschraube vor einer strukturseitigen Austrittsöffnung einer/der Durchgangsaussparung oder einer/der Durchgangsbohrung endet und von dieser beabstandet ist. Somit ist der Bereich des Rahmens, der benachbart zur Struktur vorgesehen ist möglichst gering durch das Gewinde belastet und kann sich weitestgehend frei bewegen. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen Austrittsöffnung und dem Gewinde zumindest 10%, vorzugsweise zumindest 20%, weiter vorzugsweise zumindest 30%, weiter vorzugsweise zumindest 40%, weiter vorzugsweise zumindest 50 % der Länge der Durchgangsaussparung.
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.
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.
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.
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. 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.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in einer Querschnittansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figur 2 in einem Ablaufdiagramm ein Montageverfahren für die Anordnung aus Fig. 1 , und
Figur 3 in einer Seitenansicht eine Rahmenschraube gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 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 Fig. 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.
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.
Gemäß Fig. 1 ist erkennbar, dass eine axiale Länge des Gewindeabschnitts 16 kürzer als eine Länge der Durchgangsbohrung 8 ist. Hierdurch wird die Durchgangsbohrung 8 in dem Bereich, in dem die Rahmenschraube 6 gewindefrei ist, gering belastet. Der Gewindeabschnitt 16 endet im montierten Zustand der Rahmenschraube 6 deutlich vor einer Ausgangsöffnung 23 der Durchgangsbohrung 8. Beim Montageverfahren gemäß Fig. 2 wird in einem Schritt 24 der Rahmen 4, siehe auf Fig. 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.
Figur 3 zeigt die Rahmenschraube 6. Beispielhaft sind alternative Kopfformen 30, 32 und 34 für die Rahmenschraube 6 dargestellt.
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.

Claims

Ansprüche:
1 . Rahmenschraube, die zur Befestigung eines Tür- und/oder Fensterrahmens (4) an einer Struktur (2) ausgebildet ist, wobei die Rahmenschraube (6) einen Schraubenkopf (12) hat, an dem sich ein Schraubenschaft (14) anschließt, wobei der Schraubenschaft (14) einen ersten Gewindeabschnitt (16) und einen endseitig des Schraubenschafts (14) ausgebildeten zweiten Gewindeabschnitt (18) hat, zwischen denen ein gewindefreier Schaftabschnitt (20) ausgebildet ist, wobei der Schraubenschaft (14) eine Bohrspitze (22) hat, die derart ausgestaltet ist, bei der Montage eine Vorbohrung in die Struktur (2) einzubringen.
2. Rahmenschraube nach Anspruch 1 , wobei die Struktur (2) aus Metall oder Holz ausgebildet ist.
3. Anordnung mit einem Rahmen (4) und mit einer Struktur (2), die eine Rahmenöffnung für den Rahmen (4) hat, wobei der Rahmen (4) über eine Mehrzahl von Rahmenschrauben (6) gemäß Anspruch 1 oder 2 befestigt ist, wobei der erste Gewindeabschnitt (16) mit dem Rahmen (4) verschraubt ist und wobei der zweite Gewindeabschnitt (18) mit der Struktur (2) verschraubt ist, wobei der Rahmen (4) über die Rahmenschrauben (6) von der Struktur (2) auf Abstand gehalten ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, wobei der Rahmen (4) zumindest im Bereich der Rahmenschrauben (6) aus Kunststoff oder aus Holz oder aus Metall gebildet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Rahmen (4) für eine jeweilige Rahmenschraube (6) eine jeweilige Durchgangsbohrung (8) oder Durchgangsaussparung (8) hat, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser des zweiten Gewindeabschnitts (18), des Schaftabschnitts (20) und der Bohrspitze (22) ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Rahmen derart zur Öffnungsinnenseite der Struktur (2) beabstandet ist und/oder wobei die Rahmenschraube (6) und/oder der Rahmen (4) und/oder die Struktur (2) derart ausgestaltet ist/sind, dass bei der Montage der Rahmenschrauben (6) die Bohrspitze (22) die Struktur (2) kontaktiert und eine Vorbohrung ausführt, bevor der erste Gewindeabschnitt in den Rahmen (4) eingreift.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Steigungen der Gewinde der Gewindeabschnitte (16, 18) einer jeweiligen Rahmenschraube (6) derart ausgebildet sind, dass der Rahmen (4) nach der Montage über die jeweilige montierte Rahmenschraube (6) in Richtung weg von der Struktur (2) und/oder in Richtung nach dem Inneren des Rahmens (4) mit einer Kraft beaufschlagt ist und/oder auf Abstand gehalten ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine axiale Länge des ersten Gewindeabschnitts (16) kürzer als eine/ die den Gewindeabschnitt (16) aufnehmende Durchgangsaussparung (8) des Rahmens (14) ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Rahmenschraube (6) derart ausgestaltet ist, dass der Gewindeabschnitt (16) im montierten Zustand der Rahmenschraube (6) vor einer strukturseitigen Austrittsöffnung einer/der Durchgangsaussparung (8) endet und von dieser beabstandet ist.
10. Verwendung der Rahmenschraube gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Befestigung des Rahmens (4) an einer Struktur (2) derart, dass der Rahmen (4) von der Struktur (2) beabstandet ist.
11 . Montageverfahren zur Montage einer Anordnung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 9, mit den Schritten:
- Positionierung des Rahmens (4) auf Abstand zur Rahmenöffnung der Struktur (2)
- Durchführung der Bohrspitze (20) und des zweiten Gewindeabschnitts (18) der Rahmenschraube (6) durch eine entsprechende Durchgangsöffnung (8) des Rahmens (4),
- Kontaktierung der Bohrspitze (22) mit der Struktur (2),
- Beaufschlagung der Rahmenschraube (6) mit einem Drehmoment und einer axialen Kraft derart, dass die Bohrspitze (22) in die Struktur (2) eine Vorbohrung einbringt, wobei im Anschluss das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts (18) in die Vorbohrung eingreift, und wobei das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts (18) die Durchgangsöffnung (8) des Rahmens (4) eingreift, wobei der Eingriff gleichzeitig mit der Vorbohrung oder nach der Vorbohrung oder vor der Vorbohrung erfolgt und/oder wobei der Eingriff gleichzeitig mit dem Eingriff des Gewindes des zweiten Gewindeabschnitts (18) oder nach dem Eingriff des Gewindes des zweiten Gewindeabschnitts (18) oder vor dem Eingriff des Gewindes des zweiten Gewindeabschnitts (18) erfolgt.
12. Montageverfahren nach Anspruch 11 , wobei nach dem Anbringen des Rahmens (4) über die Rahmenschrauben (6) an der Struktur (2) ein Baustoff zwischen dem Rahmen (4) und der Struktur (2) eingebracht wird.
13. Montageverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei während und/oder nach dem Anbringen des Rahmens (4) über die Rahmenschrauben (6) an der Struktur (2) keine druckfeste Hinterfütterung zwischen dem Rahmen (4) und der Struktur (2) vorgesehen ist.
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