Brevet FR2963377A1 — publié le 20120203

Porte coupe-feu et procédé de fabrication d'une telle porte L'invention concerne en général les portes coupe-feu. Les portes coupe-feu sont généralement en bois. De telles portes présentent une résistance à l'intrusion modérée. Dans certains cas, ces portes ne peuvent pas être utilisées pour fermer les ouvertures d'accès à un bâtiment. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une porte coupe-feu qui présente une meilleure résistance à l'intrusion, et qui soit d'un coût de fabrication modéré. A cette fin, l'invention porte sur une porte coupe-feu, la porte présentant des grandes faces intérieure et extérieure opposées l'une à l'autre, la porte comprenant : - un panneau métallique extérieur, avec une zone définissant la grande face extérieure et deux rails latéraux opposés solidaire de la grande face extérieure ; - un panneau métallique intérieur, avec une zone définissant la grande face intérieure, ladite grande face intérieure ayant deux bords latéraux opposés engagés dans les rails latéraux du panneau extérieur ; - au moins une couche d'un matériau isolant thermiquement, interposée entre les grandes faces intérieure et extérieure. La porte peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la porte comprend une pluralité d'éléments ponctuels formant entretoises entre le panneau intérieur et le panneau extérieur et adaptés pour maintenir un écartement prédéterminé entre le panneau intérieur et le panneau extérieur ; - le panneau intérieur comporte deux ailes latérales solidaires des bords latéraux de la grande face intérieure, une première plaque de matériau isolant thermiquement étant prise entre les ailes latérales et la grande face extérieure ; - la porte comprend une pluralité d'éléments ponctuels formant entretoises entre les ailes latérales du panneau intérieur et les rails latéraux du panneau extérieur et maintenant un écartement prédéterminé entre les ailes latérales et les rails latéraux ; - les ailes latérales du panneau intérieur sont évidées ; - le panneau intérieur comporte au moins une traverse transversale liée aux deux ailes latérales, une seconde plaque de matériau isolant thermiquement étant prise entre la traverse transversale et la grande face intérieure ; - la porte comprend une couche supplémentaire de matériau isolant thermiquement remplissant un espace délimité par les première et seconde plaques de matériau isolant thermiquement : 2 .- le panneau intérieur est libre par rapport au panneau extérieur, sans fixation positive des panneaux intérieur et extérieur l'un à l'autre ; et - le panneau extérieur comporte au moins un renfort disposé dans les rails latéraux, formant des butées inférieures pour le panneau intérieur. Selon un second aspect, l'invention concerne un procédé d'assemblage d'une porte coupe-feu ayant les caractéristiques ci-dessus, le procédé comportant les étapes suivantes : - former le panneau extérieur ; - former le panneau intérieur ; - placer la couche de matériau isolant thermiquement dans le panneau intérieur ; - engager par coulissement le panneau intérieur et la couche de matériau isolant dans les rails latéraux du panneau extérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble comprenant un dormant et une porte coupe-feu conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du panneau extérieur et de la première plaque de matériau isolant thermiquement de la porte de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective du panneau intérieur et de la seconde plaque de matériau isolant thermiquement de la porte de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective de la plaque supérieure de la porte de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en bout de la plaque inférieure de la porte de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue agrandie, en perspective, d'un détail de la figure 3, montrant l'accrochage de la traverse transversale sur une aile du panneau intérieur ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un détail de la figure 2, montrant un renfort placé à une extrémité d'un rail du panneau extérieur ; - la figure 8 est une vue de face de la traverse transversale du panneau intérieur ; - la figure 9 est une vue agrandie d'un détail de la porte de la figure 1. La figure 1 illustre schématiquement un ensemble 1 comprenant un dormant fixe 2 et une porte coupe-feu 4 montée pivotante sur le dormant 2 par l'intermédiaire de paumelles 6. Le dormant 2 est un cadre métallique, par exemple de forme rectangulaire, destiné à être scellé dans un mur 8. Il définit intérieurement une ouverture, par exemple une ouverture d'accès à un bâtiment. La porte 4 est articulée sur le dormant 2 de manière à pouvoir pivoter entre une position ouverte dans laquelle l'ouverture d'accès est dégagée, et une position fermée dans laquelle l'ouverture d'accès est obturée. Sur la figure 1, la porte est en position fermée. Le dormant 2 est pourvu de deux joints, un joint à lèvre 10 et un joint intumescent 12. Le joint à lèvre 10 s'étend sur toute la périphérie du dormant et est destiné à être comprimé entre la porte 4 et le dormant 2 quand la porte est dans sa position fermée. Le joint intumescent 12 s'étend également sur toute la périphérie du dormant 2, et est destiné à être pris entre la tranche 14 de la porte et le dormant 2 quand la porte est en position fermée. En position fermée de la porte et à température ambiante, le joint intumescent 12 n'est pas comprimé ou est faiblement comprimé. La porte 4 est une porte coupe-feu, conforme à la norme NF EN 1634-1. La porte 4 présente une grande face extérieure 16, une grande face intérieure 18 opposée à la grande face extérieure 16, les grandes faces 18 étant reliées par la tranche 14. Les grandes faces 16 et 18 sont par exemple rectangulaires. La grande face extérieure est par exemple tournée vers l'extérieur du bâtiment, la grande face intérieure étant tournée vers l'intérieur du bâtiment. Toutefois, la porte pourrait être montée en sens inverse, avec la face 18 tournée vers l'extérieur et la face 16 vers l'intérieur. La porte 4 pourrait également être montée à l'intérieur d'un bâtiment, et ne pas obturer une ouverture d'accès audit bâtiment. La porte 4 comporte : - un panneau métallique extérieur 20, avec une zone définissant la grande face extérieure 16, et deux rails latéraux 22 opposés l'un à l'autre, solidaires de la grande face extérieure ; - un panneau métallique intérieur 24, avec une zone définissant la grande face intérieure 18, et deux ailes latérales 26 ; - une première plaque 28 de matériau isolant thermiquement, plaquée contre la grande face extérieure 16; - une seconde plaque 30 de matériau isolant thermiquement, plaquée contre la grande face intérieure 18 ; - une couche supplémentaire 32 de matériau isolant thermiquement, remplissant un espace 34 délimité par les premières et secondes plaques de matériau isolant thermiquement 28 et 30. Comme visible sur la Figure 2, le panneau métallique extérieur 20 est obtenu par pliage d'une plaque métallique. Chaque rail 22 comporte une âme centrale 36, sensiblement perpendiculaire à la grande face extérieure 16, et un retour 38 prolongeant l'âme 36 d'un côté opposé à la grande face 16. Le retour 38 est sensiblement perpendiculaire à l'âme 36. Les rails 22 s'étendent chacun sur toute la hauteur de la porte 4. Ils sont ouverts vers le centre du panneau, c'est-à-dire l'un vers l'autre. Les rails 22 sont solidaires des deux bords verticaux opposés 39 de la grande face extérieure 16. Par ailleurs, le panneau extérieur 20 comporte deux bords dressés 45 et 47, s'étendant respectivement le long des bords supérieurs et inférieurs 41 et 43 de la porte et faisant saillie vers l'intérieur de la porte. Les bords 45 et 47 sont destinés à bloquer en position la première plaque 28. Ils présentent une hauteur sensiblement égale à l'épaisseur de la plaque 28. La première plaque 28 est en matériau isolant thermiquement et présente par exemple une épaisseur de 6mm. Elle est par exemple formée par un panneau à base de silicate de calcium renforcé de fibres, commercialisé sous le nom de « MASTERBORD ». Alternativement, la première plaque 28 pourrait être une plaque de plâtre. La première plaque 28 présente sensiblement la même dimension que la grande face extérieure 16, et est déposée vers l'intérieur de la porte, par rapport à la face extérieure 16. Le panneau extérieur 20 comporte encore au moins un renfort 49, disposé dans les rails latéraux 22, ce renfort formant une butée inférieure pour le panneau intérieur. Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1, le panneau extérieur 20 comporte deux renforts 49. Alternativement, le panneau extérieur 20 peut comporter plus de deux renforts 49. Les renforts 49 sont rigidement fixés aux extrémités inférieures des rails 22. Les extrémités supérieures des rails 22 sont ouvertes. Les renforts 49 sont des plaquettes de forme par exemple triangulaire, chacune avec une partie centrale évidée. Chaque renfort 49 est par exemple fixé en 4 points à la face externe et au rail 22 correspondant. A cet effet, chaque renfort 49 comporte 4 ergots, engagés en force dans des orifices ménagés dans le rail ou la face externe. Deux des orifices sont ménagés dans la face externe 16, un orifice dans l'âme 36 et un orifice dans le retour 38. La grande face intérieure 18 présente deux bords latéraux 51 d'orientation verticale, opposés l'un à l'autre et engagés dans les rails 22, un bord transversal supérieur 53 et un bord transversal inférieur 55. Les ailes 26 sont solidaires des bords latéraux. Elles s'étendent sur toute la hauteur de la grande face intérieure 18. Chaque aile 26 comporte une âme 57 solidaire du bord latéral 51 correspondant, et un bord plié 59 prolongeant l'âme à l'opposé du bord 51. L'âme 59 est sensiblement perpendiculaire à la grande face 18, et fait saillie vers la grande face extérieure 16. Le bord 61 est plié sensiblement perpendiculairement à l'âme 59, et pointe en direction de l'aile 26 opposée. L'âme 59 est évidée. Elle présente une pluralité de lumières 63. Les lumières 63 sont reparties sur toute la hauteur de l'aile 26. Elles permettent de limiter les transferts thermiques entre le panneau intérieur et le panneau extérieur. Elles sont également prévues pour permettre la circulation d'air à travers les ailes 26, et pour alléger le panneau intérieur 24. Le panneau intérieur 24 comporte encore une plaque 65, solidaire d'un des bords pliés 61, la plaque 65 comportant des orifices destinés à recevoir des éléments d'une serrure non représentée. Le panneau intérieur 24 comporte également une pièce de rigidification en U 73, rigidement fixée sous la plaque 65 (Figure 6). La plaque 65, les ailes 26 et la grande face intérieure 18 sont obtenues, par exemple, par découpe ou ajourage d'une tôle métallique. Cette découpe est par exemple réalisée au laser, ou par tout autre procédé adapté, tel que le poinçonnage, la presse, etc. A l'état monté, et comme illustré sur les Figures 1 et 9, les bords pliés 61 contre la première plaque de matériau isolant thermiquement 28, et pressent ladite plaque 28 contre la grande face extérieure 16. Le panneau intérieur 24 comporte encore au moins une traverse transversale 67 liée aux deux ailes latérales 26. La seconde plaque de matériau isolant thermiquement 30 est prise entre la traverse transversale 67 et la grande face intérieure 18 (Figures 3 et 6). Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, le panneau intérieur 24 comporte une seule traverse transversale 67. Toutefois, le panneau intérieur pourrait comporter plusieurs traverses transversales 67, réparties verticalement à différents niveaux de la grande face intérieure 18. La traverse transversale 67 est un profilé métallique à section en U s'étendant sur toute la largeur de la grande face intérieure 18. Elle s'étend d'une aile 26 à l'autre. Elle est sensiblement horizontale. La traverse transversale 67 comporte à ses deux extrémités opposées deux crochets 69, destinés à la fixation de la traverse sur les ailes. Les crochets 69 sont engagés dans des fentes 71 des ailes 26 (Figure 6). Les fentes 71 sont d'orientation verticale. Par exemple, elles sont ouvertes chacune à une extrémité supérieure et débouchent dans une des lumières 63. Elles sont fermées à l'extrémité inférieure opposée. Les crochets 69 reposent contre les extrémités fermées des fentes 71. La traverse 67 comporte une âme centrale 75 et deux ailes transversales 77. Les ailes 77 font saillies vers la grande face intérieure 18. Leurs bords libres sont en appui sur la seconde plaque 30 de matériau isolant thermiquement et maintiennent la plaque 30 en appui contre la grande face 18. Comme visible sur la Figure 8, la traverse 67 est détourée à ses deux extrémités, autour des crochets 69, de manière à limiter les transferts thermiques entre les ailes et la traverse. Ainsi, seuls les crochets 69 sont en contact avec les ailes 26. L'âme 75 et les ailes 77 ne sont pas en contact direct avec les ailes 26. La seconde plaque de matériau isolant thermiquement 30 présente sensiblement les mêmes dimensions que la grande face intérieure 18. Elle est plaquée contre une surface intérieure de la grande face 18. Elle est par exemple constituée du même matériau que la première plaque 28, ou par un matériau isolant thermiquement différent. La porte 4 comporte encore des plaques inférieure et supérieure de fermeture du panneau intérieur, respectivement référencées 79 et 81. Les plaques 79 et 81 sont des profilés métalliques. Ils sont disposés respectivement le long des bords inférieurs et supérieurs 55 et 53 du panneau intérieur. Ils s'étendent sur toute la largeur transversale de la grande face intérieure 18. Par exemple, comme visible sur la figure 4, la plaque 81 présente une section en escalier, avec une première portion d'orientation verticale 83 prolongée par une portion d'orientation horizontale 85 prolongée elle-même par une seconde portion d'orientation verticale 87. La plaque supérieure 81 fixée au panneau intérieur 24. De préférence, on utilise des moyens de fixation permettant de limiter les transferts thermiques entre la plaque supérieure 81 et le panneau intérieur 24. Par exemple, la plaque supérieure 81 peut être fixée par l'intermédiaire de crochets similaires aux crochets 69 de la traverse 67, engagés dans des fentes pratiquées aux extrémités supérieures des ailes 26. Alternativement, la plaque supérieure 81 peut être fixée par des points de soudure au bord 53 de la grande face 18. Comme visible sur la Figure 5, la plaque inférieure 79 est un profilé métallique en U. Ce profilé est ouvert vers le haut, c'est-à-dire vers l'intérieur de la porte 4. Il s'étend sensiblement sur toute la largeur de la grande face 18. Comme la plaque supérieure 81, il est fixé au panneau intérieur par des moyens permettant de limiter les transferts thermiques. De préférence, il est fixé par des crochets similaires aux crochets 69 de la traverse 67, engagés dans les fentes des ailes 26. Il peut être également fixé au bord inférieur 55 de la grande face intérieure 18, par l'intermédiaire de points de soudure. Ainsi, la seconde plaque 30 de matériau isolant thermiquement est bloquée en position par rapport au panneau intérieur par la traverse transversale 67, par les ailes 26 et par les plaques inférieures et supérieures 79 et 81. La couche 34 de matériau isolant est par exemple formée de laine de roche. La porte 4 comporte encore une pluralité d'éléments ponctuels 89 formant entretoise entre les panneaux intérieurs et extérieurs 20 et 24. Ces éléments ponctuels 89 sont prévus pour maintenir un écartement prédéterminé entre les panneaux intérieur et extérieur 20 et 24. La zone de contact des éléments ponctuels 89 avec le panneau extérieur est extrêmement réduite, de manière à limiter les ponts thermiques entre les panneaux intérieur et extérieur. Dans l'exemple représenté sur les Figures 1 et 9, les éléments ponctuels 89 sont des vis. Les vis 89 sont vissées dans le panneau intérieur 24, de telle sorte qu'elles sont rigidement fixées au panneau intérieur 24. Les tiges filetées 91 des vis 89 font saillie vers l'intérieur du panneau 24. Les têtes 93 des vis sont interposées entre le panneau intérieur et le panneau extérieur. Les têtes 93 sont en contact à la fois avec le panneau intérieur et avec le panneau extérieur, et jouent donc le rôle d'entretoise. Par exemple, les têtes 93 sont des têtes rondes. Elles sont délimitées vers la tige 91 par une face plane annulaire 95, entourant la tige filetée 91. La face plane 95 repose contre le panneau intérieur. La tête 93 présente à l'opposé de la tige 91 une face convexe 97, par exemple en un secteur de sphère. La face convexe 97 est au contact du panneau extérieur 20. Ainsi, le contact entre l'élément 89 et le panneau extérieur est sensiblement ponctuel. Alternativement, les tiges filetées 91 sont maintenues au moyen d'un boulon (non représenté), le boulon formant l'entretoise. Comme visible sur la Figure 9, une pluralité d'éléments ponctuels 89 est montée sur chacune des ailes 26, et est répartie sur toute la longueur des ailes 26. Ces éléments forment entretoise entre les ailes 26 et les rails latéraux 22 du panneau extérieur. Plus précisément, elles forment entretoise entre les âmes 59 des ailes 26 et les âmes 36 des rails 22. Par ailleurs, une pluralité d'éléments ponctuels 89 est montée sur chacun des bords latéraux 51 de la grande face intérieure 18. Ces éléments sont répartis sur toute la hauteur verticale des bords latéraux 51. Ces éléments forment entretoise entre les bords latéraux 51 de la grande face intérieure et les rails 22 du panneau extérieur. Plus précisément, ils forment entretoise entre les bords latéraux 51 et les retours 38 des rails 22. Ainsi, le panneau intérieur, une fois monté dans le panneau extérieur, reste libre par rapport à celui-ci, au sens où il n'existe pas de fixation positive des panneaux intérieur et extérieur l'un à l'autre. On entend par fixation positive une fixation créant une liaison rigide entre les deux panneaux, par exemple par l'intermédiaire de vis, de soudures etc. Le panneau intérieur est seulement bloqué en position dans le panneau extérieur. Vers le bas, il est bloqué en position par les renforts 49. Latéralement, il est bloqué en position par les âmes 36 des rails 22. Vers l'extérieur, il est bloqué en position par les retours 38 des rails 22. La porte 4 est assemblée selon le procédé qui va être décrit ci-dessous. Ce procédé comporte les étapes suivantes : - former le panneau extérieur 20 ; - former le panneau intérieur 24 ; - placer la première plaque 28 de matériau isolant thermiquement dans le panneau extérieur ; - placer la seconde plaque de matériau isolant thermiquement 30 dans le panneau intérieur, et la couche supplémentaire de matériau isolant 34 dans le panneau intérieur ; - engager par coulissement le panneau intérieur, avec la seconde plaque de matériau isolant 30 et la couche supplémentaire 34, par coulissement dans les rails latéraux 22 du panneau extérieur. Les différentes étapes vont être détaillées ci-dessous. Le panneau extérieur 20 est formé par découpe et pliage d'une plaque métallique. Les renforts 49 sont rapportés sur le panneau extérieur au cours de cette étape, par exemple avant pliage des rails 22. La grande face intérieure 18, les ailes 26 et la plaque 65 du panneau intérieur sont obtenues par découpe et pliage d'une autre plaque métallique. La plaque de renfort 73 est ensuite rapportée sous la plaque 65. Les éléments ponctuels 89 sont ensuite montés sur le panneau intérieur. Puis, la plaque inférieure 79 est montée sur le panneau intérieur, avant mise en place de la seconde plaque 30 de matériau isolant thermiquement. La traverse 67 et la plaque supérieure 81 sont alors montées sur les ailes 26. La couche supplémentaire de matériau isolant 34 est ensuite placée de manière à recouvrir la première plaque 30. La première plaque 28 de matériau isolant thermiquement est ensuite glissée dans le panneau extérieur 20. Puis, le panneau intérieur 24, avec la seconde plaque 30 et la couche supplémentaire de matériau isolant thermiquement 34 est glissée dans les rails 22, à partir de l'extrémité supérieure de ces rails. La structure de porte coupe-feu, avec un panneau métallique extérieur, un panneau métallique intérieur dont les bord sont engagés dans les rails latéraux du panneau extérieur, et au moins une couche d'un matériau isolant thermiquement interposé entre les deux panneaux, permet d'obtenir une porte qui présente de bonnes performances de résistance au feu et de résistance à l'intrusion, et qui soit facile de fabrication. L'utilisation d'éléments ponctuels pour former des entretoises entre le panneau intérieur et le panneau extérieur, notamment entre les ailes du panneau intérieur et les rails du panneau extérieur, permet de minimiser les ponts thermiques entre les deux panneaux. L'écartement entre le panneau intérieur et le panneau extérieur est contrôlé à la fois par les éléments ponctuels et par la première plaque de matériau isolant thermiquement, interposés entre la grande face extérieure et le panneau intérieur. Le fait que le panneau intérieur soit engagé par coulissement dans les rails du panneau extérieur permet une fabrication économique de la porte coupe-feu. Le fait que le panneau intérieur soit libre par rapport au panneau extérieur, sans fixation positive, contribue également à faciliter la fabrication de la porte. Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, les éléments ponctuels sont des vis à tête ronde. Les vis pourraient présenter des têtes ayant d'autres formes, la forme étant choisie de manière à minimiser la surface de contact entre la dite vis et le panneau extérieur. Les vis pourraient également être remplacées par d'autres types d'éléments ponctuels. Les éléments ponctuels pourraient par exemple être des plots hémisphériques, soudés sur le panneau intérieur.20 REVENDICATIONS1.- Porte coupe feu, la porte (4) présentant des grandes faces intérieure et extérieure (18,16) opposées l'une à l'autre, la porte (4) comprenant : - un panneau métallique extérieur (20), avec une zone définissant la grande face extérieure (16) et deux rails latéraux (22) opposés solidaires de la grande face extérieure (16) ; - un panneau métallique (24) intérieur, avec une zone définissant la grande face intérieure (18), ladite grande face intérieure (18) ayant deux bords (51) latéraux opposés engagés dans les rails (22) latéraux du panneau extérieur (20); - au moins une couche (28,30,34) d'un matériau isolant thermiquement, interposée entre les grandes faces intérieure et extérieure (18,16). 2.- Porte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'éléments ponctuels (89) formant entretoises entre le panneau intérieur (24) et le panneau extérieur (20) et adaptés pour maintenir un écartement prédéterminé entre le panneau intérieur (24) et le panneau extérieur (20). 3.- Porte selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le panneau intérieur (24) comporte deux ailes (26) latérales solidaires des bords latéraux (51) de la grande face intérieure (18), une première plaque (28) de matériau isolant thermiquement étant prise entre les ailes latérales et la grande face extérieure (16). 4.- Porte selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'éléments ponctuels (89) formant entretoises entre les ailes (26) latérales du panneau intérieur (24) et les rails latéraux (22) du panneau extérieur (16) et maintenant un écartement prédéterminé entre les ailes latérales (26) et les rails latéraux (22). 5.- Porte selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les ailes latérales (26) du panneau intérieur (24) sont évidées. 6.- Porte selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le panneau intérieur (24) comporte au moins une traverse transversale (67) liée aux deux ailes latérales (26), une seconde plaque (30) de matériau isolant thermiquement étant prise entre la traverse transversale (67) et la grande face intérieure (18). 7.- Porte selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche supplémentaire (34) de matériau isolant thermiquement remplissant un espace (32) délimité par les première et seconde plaques (28,30) de matériau isolant thermiquement. 8.- Porte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau intérieur (24) est libre par rapport au panneau extérieur (20), sans fixation positive des panneaux intérieur et extérieur (24,20) l'un à l'autre. 9.- Porte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau extérieur (20) comporte au moins un renfort (49) disposé dans les rails latéraux (22), formant des butées inférieures pour le panneau intérieur (24). 10.- Procédé d'assemblage d'une porte selon la revendication 1, le procédé comportant les étapes suivantes : - former le panneau extérieur (20); - former le panneau intérieur (24); - placer la couche (30,34) de matériau isolant thermiquement dans le panneau intérieur ; - engager par coulissement le panneau intérieur (24) et la couche de matériau isolant (30,34) dans les rails latéraux (22) du panneau extérieur (20).15