CA2097534A1 - Dispositif de renfort de cadre et de porte - Google Patents

Abstract

PR?CIS La présente invention traite d'un système de renforcement de cadre de porte et de porte, et en particulier d'un jeu de plaques jumelées et reliées entre elles transversalement d'une porte et placées à l'intérieur et à l'extérieur de la porte pour la renforcer au niveau de la poignée, du loquet et du pêne. Une plaque interne est également proposée qui est dissimulée dans le cadre pour le renforcer au niveau du pêne. La plaque dissimulée dans un cadre neuf est installée par l'extérieur du cadre et possède comme appendice un anneau en saillie qui passe à travers le cadre et qui vient entourer l'emplacement du pêne; la plaque dissimulée dans un cadre déjà installé et pourvu d'un coupefroid est en forme de esse et est installée dans la fente qui reçoit le coupe-froid en prenant la place d'une section du coupe-froid, et de plus s'étend jusqu'à l'emplacement de la gâche où la plaque possède à son tour une partie évidée qui lui permet d'entourer le pêne.

Description

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La présente invention traite de plaques créées pour renforcer les cadres de bois des portes d'utilisation courante dans les résidences privées. Pour les portes d'acier avec bois interne la présente invention traite de plaques de renforts à être localisées dans la région de l'emplacement du pêne. La combinaison de cadres et de portes renforcés rendent le vol par effraction par la porte quasi impossible.
Les cadres de portes sont généralement fabriqués de bois mou, à partir de résineux tel que le cèdre de l'ouest ou de pin, cette dernière essence étant la plus populaire. Ces cadres ont comme avantages d'être économiques, faciles à modeler, ne nécessitant pas d'outillage et de main d'oeuvre spécialisée pour leur installation. Cependant ils ont comme inconvénient d'être sensibles à l'usure due au frottement, d'être flexibles à la torsion lorsqu'on les force dans le sens horizontal de leurs fibres composantes et à moyen terme ils peuvent fendre par eux-mêmes sur la longueur. Ceci est le résultat de l'assèchement naturel des fibres qui se séparent; le dernier phénomène se remarque par exemple sur des madriers ou des planches de pin séché au four. Ces cadres sont particulièrement vulnérables aux introductions par effraction lors de vol car comme nous le disions plus haut ils sont flexibles en leur centre. C'est-à-dire que le morceau de bois qui les compose possède une force optimale s'il est poussé par l'avant ou l'arrière, mais peu de force s'il est sujet à une poussée latérale de gauche a droite ou vice versa. Ceci est dû à la nature meme du bois, soit l'orientation des grains du bois. Donc pour remédier à
cette lacune il faut chercher à renforcer le bois. Ceci peut etre fait par l'addition en surface ou par ~0975~

l'introduction dans celui-ci de plaques rigides qui verront à assister le bois dans son travail et ce sans lui nuire ou altérer ses qualités intrinseques. En outre les plaques ajoutent au cadre de porte la résistance nécessaire à la torsion lorsqu'un levier est utilisé pour forcer la porte et ceci à un coût relativement modeste en rapport au rendement produit.
Pour les portes d'acier résidentielles on a besoin de renforcer la porte, car la poignée, le loquet et le pêne sont reliés faiblement par une enveloppe de métal mince et non structural sauf pour un cadrage de bois mou. L'art antérieur nous révèle entre autres deux brevets ayant des similitudes avec le système de renfort que j'ai con~u. Le premier brevet américain qui porte le numéro 1,010,365 comprend une plaque en esse agissant comme loquet de fermeture et montée en surface de la porte comme pièce en esse mobile. L'utilisation en était différente et en correspondance au type de blocage utilisé à cette époque.
Ces pièces en esse étaient montées en surface, alors que selon mon système la plaque en esse est dissimulée dans le cadre et est immobile et le pêne dormant est introduit dans ladite plaque en esse localisée à l'interieur du cadre, ce qui constitue un ensemble résultant en une combinaison beaucoup plus forte.
Pour sa part le brevet américain numéro 5,031,946 concerne une plaque de renfort de porte possédant des tiges en saillie. Il s'agit d'un systeme de renfort en "L" a double loquet dcnt un côte du "L" se monte en surface sans contact adhésif avec la dite surface et l'autre côté possède des tiges d'adhérence fixées de facon interne dans la porte.

Ce systeme ne tient pas compte de la poignée et il ne peut être utilisé que d'un côté de la porte, c'est-à-dire qu'il

2~97~34 ne renforce la porte que d'un seul côté. Finalement il est peu protégé contre la torsion et donc, sujet à être délogé
par coincement.
Suivant un premier mode de réalisation de la présente invention, une première plaque est utilisée pour renforcer les cadres nouveaux, manufacturés et non installés. Une méthode de renforcement de cadre utilise ladite première plaque, qui est rigide et qui comprend en saillie, un premier anneau capable d'entourer le pêne, mais la méthode comporte l'inconvénient que la première plaque doit être installée sur un cadre avant que ledit cadre ne soit installé dans un mur pour y recevoir une porte. C'est pourquoi j'ai concu, suivant un deuxième mode de réalisation de la présente invention, un dispositif de renfort de cadre qui puisse joindre ledit premier anneau tout en étant installé solidement à l'intérieur d'un cadre déjà installé
et fournir un deuxième anneau réceptacle pour recevoir le pene, le dispositif comprenant une deuxième plaque comprenant le deuxième anneau, ladite deuxième plaque pouvant etre fixée dans plusieurs directions dans le bois du cadre de même qu'utiliser la rainure d'un coupe-froid pour l'orientation de ladite deuxième plaque.
Suivant un mode de réalisation de la présente invention, on propose un dispositif de renforcement d'une porte, la porte comportant deux surfaces parallèles intérieure et extérieure et comportant au moins un dispositif contrôlant au moins un pêne, mobile ou dormant, le pêne traversant un côté de la porte joignant les deux surfaces parallèles susmentionnées de cette dernière, ledit dispositif de renforcement comportant deux plaques de renfort distinctes interne et externe conçues pour être placées sensiblement vis-a-vis l'une de l'autre 2~97~3~

respectivement sur les surfaces intérieure et extérieure de la porte et près du côté de la porte portant le pêne, chacune desdites plaques pratiquant au moins une première ouverture destinée à entourer le dispositif de la porte contrôlant le pêne, des moyens de contrainte étant fournis pour tendre lesdites plaques l'une vers l'autre, lesdits moyens de contrainte se prolongeant à travers la porte sensiblement suivant son épaisseur, ledit dispositif de renforcement renforçant ainsi la porte au moins autour du pêne.
Suivant un autre mode de réalisation de la présente invention, on propose un dispositif de renforcement d'un cadre de porte, le cadre étant placé à l'intérieur d'une ouverture menagée dans un mur, un emplacement de gâche étant ménagé dans le cadre pour recevoir au moins un pêne d'une porte, ledit dispositif comprenant une plaque conçue pour être fixée contre une surface du cadre de porte faisant face à la porte lorsque fermée, ladite plaque comprenant vis-à-vis l'emplacement de la gâche une ouverture destinée à
entourer le pêne, des moyens de fixation étant prévus pour fixer ladite plaque au cadre de porte, lesdits moyens de fixation étant conçus pour être dirigés transversalement dans le cadre, ledit dispositif de renforcement étant caractérisé en ce que ladite plaque comprend une rallonge conçue pour s'étendre sensiblement au moins jusqu'à une section du cadre de porte où se joignent une surface du cadre ménageant l'emplacement de gache et une autre surface du cadre qui limite le déplacement de la porte lorsqu'elle est déplacée vers sa position fermée, ladite rallonge étant donc conçue pour être située entre l'emplacement de gâche et au moins l'autre surface du cadre susmentionnée, des moyens d'ancrage étant conçus pour traverser ladite rallonge à

~97~34 angle par rapport à la surface susmentionnée ménageant l'emplacement de gâche et pour traverser ensuite le cadre de porte de façon à s'ancrer finalement dans une charpente du mur, rendant ainsi le cadre sensiblement solidaire du mur.
Suivant un autre mode de realisation de la présente invention, on propose un dispositif de renforcement d'un cadre de porte comprenant une plaque ménageant une ouverture, la plaque etant conçue pour être positionnee entre le cadre de porte et un mur de charpente recevant ce cadre de porte, des moyens de fixation étant prévus pour fixer la plaque au mur de charpente et/ou au cadre de porte, la plaque, une fois installée, s'étendant de façon sensiblement verticale et perpendiculaire au plan de la porte lorsque fermée et étant concue pour recevoir dans l'ouverture le pêne de la porte, renforçant ainsi le cadre de porte.
L'invention sera mieux comprise en se référant aux dessins où:
la figure 1 est une perspective explosive d'un dispositif de renfort de cadre rejoignant une première plaque avec anneau en saillie et comprenant egalement une plaque en esse suivant un premier et un deuxième modes de realisation de la presente invention, respectivement;
la figure 2 est une vue en élevation de la première plaque de la figure l;
la figure 3 est un profil droit de la plaque de la figure 2;
la figure 4 est une vue en plan de la plaque de la figure 2;
la figure 5 est une coupe horizontale selon les lignes 5-5 de la figure 1;

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la figure 6 est une perspective de la deuxième plaque de la figure 1, soit la plaque en esse;

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la figure 7 est une vue en élévation de la plaque de la figure 6;
la figure 8 est une vue en plan de la playue en esse de la figure 7i la figure 9 est un profil gauche de la plaque en esse de la figure 7;
la figure 10 est une coupe horizontale selon la ligne 10-10 de la figure 7 illustrant la plaque en esse en position dans un cadre de porte;
la figure 11 est une perspective de l'ensemble des plaques jumelées de porte suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention;
la figure 12 est une coupe selon la ligne 12-12 de la figure 11, illustrant le serrage des plaques jumelées contre la porte, dans une installation;
la figure 12A est une coupe selon la ligne 12A-12A
de la figure 11, additionnée d'éléments des premier et deuxième modes de réalisation de la présente invention de la figure 5;
la figure 13 est une coupe selon la ligne 13-13 de la figure 1 illustrant un coupe-froid en position dans un cadre de porte auquel a été ajustée une porte en position fermée;
la figure 14 est une vue élargie de la figure 10, avec plaque en esse "S" insérée ayant pris la place d'une partie du coupe-froid; et la figure 15 est une perspective explosive de la plaque en esse de la figure 6 en installation.
En se référant aux dessins où les mêmes numéros se réfèrent aux mêmes éléments, une plaque numéro 21 avec anneau 22 en saillie est fabriquée à partir d'une pièce d'acier uniforme et lisse d'une épaisseur 2~ d'environ .085"

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po. Typiquement elle a pour dimensions: une longueur 25 (figure 2) de 10" po. par 4" po. de largeur 26. Elle est perforée de sept trous circulaires 27 et fraisés, destinés à
recevoir des vis 28 (figure 1). L'anneau en saillie 22 de la plaque 21 comprend un appendice de réception en acier de forme ovale. L'anneau 22 est ma ié solidement à la plaque 21 par tout moyen techniquement acceptable et est placé
typiquement au centre par rapport à la longueur 25 de ladite plaque 21, soit une distance de 1" po. du centre de l'anneau 22 par rapport au rebord longitudinal le plus rapproché et à
4.35" po. de son coté par rapport au rebord transversal du haut sur sa longueur.
Une plaque en esse 29 est fabriquée d'acier lisse et uniforme d'une épaisseur 30 d'environ .085" po.
Typiquement elle a pour dimensions une longueur 31 ~figure 7) de 2 3/4" po. par 2 1/2" po. de largeur 32. La plaque 29 est en forme de esse 33 (figure 8) dans le sens de sa longueur. On trouve sur cette plaque sept trous: six de ceux-ci 34 (figure 7) sont circulaires et fraisés et sont destinés à recevoir des vis 35 (figure 15). Quatre de ces trous 36 sont situés sur la première section, avant, plane, de la plaque 29; deux autres trous 37 se trouvent au début de la déviation ou section coudée de la plaque pour permettre le vissage en diagonale de vis 76 de fixation. Un dernier trou 38 de forme ovale se trouve sur la partie avant de la plaque 29. C'est ce dernier trou 38 qui sert d'anneau pour retenir le pêne 81.
Les plaques jumelées de la figure 11 sont constituées de deux plaques 39 et 40 localisées face à face, l'une du côté intérieur 41 et l'autre du côté extérieur 42 de la porte 43. La plaque 39 est raite de métal lisse et uniforme 44 d'environ .085" po. d'épaisseur 45. Typiquement elle a pour dimensions: 10" po. de longueur 46 par 4" po. de largeur 47. La plaque 39 est perforée de six trous circulaires: deux de ceux-ci 49 et 50 sont destinés à
recevoir la poignée 51 de la porte 43 et le loquet 52 de ladite porte, les trous 49 et 50 étant plus petits que la projection 48 des bases de la poignée 51 et du loquet 52.
Les quatre autres trous 53 sont destinés à recevoir des vis de fixation 54. La plaque 40 est faite à partir d'acier uni et lisse de même épaisseur et dimensions que la plaque 39, et possède deux trous également destinés à recevoir la poignée 56 et la serrure à clé 58 de la porte 43. Quatre tubes ou poteaux 60 dans lesquels se trouvent des filets de vissage 61 font saillie de ladite plaque 40 et sont mariés solidement à celle-ci par tout moyen techniquement acceptable. Les quatre vis 54 complètent l'ensemble.
En utilisation individuelle la plaque 21 avec saillie s'installe sur un cadre de bois d'une porte d'acier ou de bois neuve, lorsque l'on utilise un loquet de porte de sécurité. La plaque 21 peut s'installer à l'usine lors de la fabrication du cadre ou tout juste avant l'installation de l'ensemble (cadre et porte) dans un mur.
Pour installer ].a plaque en esse 29 seule, il faut enlever toute gâche 64 originalement sur le cadre 63 (figure 5); deuxièmement, il faut retirer le coupe-froid 70 (figure 15) du cadre 63. Il est essentiel que les vis diagonales de fixation 76 soient installées dans les trous 37 (figure 15) pour que la queue 83 (figure 8~ de la plaque en esse 29 puisse être localisée dans l'emplacement du coupe-froid 70 (figure 14). Si le cadre 63 n'avait pas de gâche, il faut déterminer l'endroit 71 (figure 15) où sera placée la plaque en esse 29. Pour ce faire, il s'agit de placer la plaque en esse 29 a une hauteur réglementaire du seuil et a une 2~9753~

distance réglementaire du rebord intérieur du cadre. Une fois cet endroit 71 déterminé, on doit introduire la plaque en esse 29 dans la fenêtre ou rainure 72 du cadre 63 qui reçoit le coupe-froid 70. Si le cadre 63 avait déjà une gâche, on utilise le meme endroit pour placer la plaque en esse 29. A l'aide d'un crayon, on trace le contour 73 apparent de la plaque en esse 29 sur le cadre 63 et on perce dans le cadre 63 à l'aide d'un outil un trou ovale 68 qui est destiné à correspondre au trou ovale 38 de la plaque en esse 29. Par la suite, on encave le cadre 63 pour former l'encavement 75 sur une profondeur égale à l'épaisseur 30 de la plaque en esse 29. On répète la meme opération pour la cavité ou le trou ovale 68. On introduit la plaque en esse 29 dans l'encavement 75 et on la fixe avec les vis de fixation 76 (figures 14 et 15) engageant les trous circulaires 37 qui sont en diagonale. On répète la meme opération avec les vis 35 qui engagent les trous circulaires 36, les vis 35 étant installés transversalement au cadre 63 et servant à centrer la plaque en esse 29. En dernier lieu avant de réintroduire le coupe-froid 70 dans la fente ou rainure 72, il faut lui enlever en le coupant une section de son agrafe 77,78 (figures 13 et 14) à l'endroit de la fente 72 qu'occupe la plaque en esse 29. La plaque en esse 29 est particulièrement destinée à la porte d'acier résidentiel, car cette porte possède un coupe-froid magnétique et le cadre correspondant possède une fente pour coupe-froid tandis que la porte de bois avec cadre de bois ne possède généralement aucun coupe-froid et aucune rainure mais utilise plutôt un coupe-froid en surface.
La plaque en esse 29 seule s'utilise dans le cas ou l'on ajoute un loquet de porte à une porte d'acier dont le cadre 63 est déjà installé au bâtiment (figure 12A). La 2097~3~

plaque en esse 29 ajoute au cadre une rigidité additionnelle en réduisant la flexibilité latérale du cadre en son centre.
Les vis 76 étant profondément ancrées dans le bois du cadre, lui confèrent une rigidité accrue, car elles neutralisent la souplesse des fibres du bois en flexion latérale. De plus, en plongeant dans le cadre 63 par son appendice ou queue 83 qui prend la place de l'agrafe 77 du coupe-froid 70, la plaque en esse 29 augmente la portée de sa résistance.
Dans la section coudée 33 de la plaque en esse 29, les deux vis de fixation 76 servent d'organe de fixation allongé traversant ladite section coudée 33 en diagonale (trous 37) pour aller rejoindre au moment de l'installation non seulement le cadre 63 mais aussi une charpente 82 du mur et par effet de coin bloquer la plaque 29 contre le cadre 63 et contre le mur. Une certaine flexibilité de la plaque en esse 29 permet d'exploiter toute la portée de la plaque 29 d'un bout à l'autre à partir de l'anneau 38 du pêne 81, en passant par la section coudée 33 destinée à être reliée à la charpente 82 du mur et jusqu'à l'extension 83 de la section coudée 33, parallèle au plan de l'anneau 38 et localisée dans la fente 72 recevant normalement une partie du coupe-froid 70.
L'installation sur le cadre 63 (figure 1) de la combinaison des plaques 21 et 29 se fait en fixant la plaque en esse 29 agissant comme gâche 64 dans le cadre de bois 63 dans un évidement 65 menagé à une distance réglementaire du seuil, la position du collet ou de l'anneau 22 étant identique ou coïncidant ainsi avec la position de la plaque en esse 29 en position 64 dans l'évidement 65. La plaque en esse 29 se fixe par des vis 35 ~figure 12A) et doit être positionnée à l'égalite de la surface du cadre 63. Pour ce faire, il suffit de couper au couteau le ~ois du cadre 63 en 2~97~3~

contour de la plaque en esse 29 et d'encaver le cadre 63 avec un ciseau à bois sur l'épaisseur 30 de la plaque en esse 29. Par la suite, il faut percer le trou ovale 68 dans le cadre 63, ce trou 68 devant déboucher sur une face extérieure 69 du cadre 63 (figure 12A). La prochaine étape consiste à apposer la plaque 21 sur la face extérieure 69 (figure 1) du cadre 63 en glissant le collet 22 dans le trou ovale 68 préalablement percé. En dernier lieu, on visse les vis 28 vers le cadre 63, dans les sept trous 27 prévus à
cette fin. Si toutefois les vis 35 (figure 12A) de la plaque en esse 29 ont plus de 1.5 cm, il faut alors percer le cadre 63 à travers la plaque 21 pour permettre de visser les plaques 29 et 21 l'une à l'autre, plaques qui formeront ainsi un ensemble solidaire.
La combinaison de la plaque 21 vissée à la plaque en esse 29 (figure 1) en position de gâche 64 comprime le bois du cadre 63 et apporte au cadre de bois une forte résistance à la flexion latérale et prévient une faiblesse éventuelle du cadre 63 à la hauteur du loquet, car la plaque 21 est vissée à une grande surface sur le cadre 63, la plaque en esse 29 étant vissée à la plaque 21 et étant aussi vissée en diagonale à la charpente 82 avec l'aide des vis 76 et 35 (figure 12~). De plus, l'appendice ou l'anneau 22 de la plaque 21 rend le loquet inaccessible à celui qui tenterait de briser le cadre de bois à la hauteur du loquet.
Ceci est avantageux, que la porte s'ouvre vers l'extérieur ou vers l'intérieur. En dernier lieu, la combinaison plaque en esse 29 et plaque 21 est invisible, donc esthétique.
Pour l'installation des plaques jumelées 39 et 40, en premier lieu si la porte 43 est pourvue d'une poignée 51 et d'un loquet 52, il faut les retirer (figure 11). Si ce n'est pas le cas, il faut établir l'endroit où ils devront 209~53~

être installés. Pour ce faire, il faut se référer aux instructions d'installation du manufacturier de poignées.
Cependant, il faut s'assurer que les distances des trous du loquet 52 et de la poignée 51 soient les mêmes pour chaque plaque, c'est-à-dire que la distance entre les centres des trous 50 et 49 proposés par le manufacturier coïncide avec la distance entre les centres des trous des deux plaques 39 et 40. Ensuite, à l'aide de la plaque 39 on indique l'endroit 80 (figure 11) à percer sur la porte 43 pour permettre aux tubes 60 d'y prendre place. Pour ce faire, il faut que l'endroit du trou 80 soit à une distance de 3/8"
po. environ du rebord externe de la porte 43. Ensuite, à
l'aide d'une perceuse et d'une mèche d'un diamètre déterminé, on perce les quatre trous 80 de bord à bord de la porte 43. On introduit la plaque 40 ainsi que ses tubes 60 de fixation dans les trous 80; on appose à l'autre face de la porte 43 la plaque 39 et on visse les vis 54 à travers les trous 53 et dans les piliers 60. Finalement, on pose dans les trous 49 et 50 la poignée 51 et le loquet 52.
Les plaques jumelées 39 et 40 sont destinées aux portes de métal léger doublé de bois lorsqu'on fait l'ajout d'un loquet de porte supplémentaire. Les plaques jumelées 39 et 40 ont comme particularité d'être jointes ensemble par des vis 54 et des tu~es filetes 60 en travers de la porte 43. De plus, elles permettent au loquet 52 et à la poignée 51,56 de ~ormer un tout. Cet ensem~le donne à la porte de métal léger une résistance accrue à la torsion ou à
l'enfoncement si elle est attaquée par un intrus. De plus, les differents finis des plaques jumelées 39 et 40 lui permettent de s'harmoniser à ceux des ensembles de poignée et de loquet disponibles sur le marché.

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L'utilisation conjointe de la plaque 21 avec saillie 22 et des plaques jumelées 39 et 40 peut être possible lors de l'installation d'un ensemble de porte double en bois neuf à un bâtiment, soit deux portes dans le même cadre, la porte intérieure possédant les trois plaques 21, 39 et 40. Cette utilisation conjointe offre le même rendement de rigidité qu'une porte d'acier munie des plaques 39 et 40, avec un cadre de bois renforcé de la plaque 21 avec saillie. Ils offrent une rigidité à l'endroit où le cadre a le plus de flexibilité latérale, c'est-à-dire en son centre et une rigidité à la porte contre l'enfoncement.
Cette demande est une division de la demande de brevet canadienne No 2,058,615 déposée le 30 décembre 1991.

Claims (3)

1. Un dispositif de renforcement d'un cadre de porte comprenant une plaque ménageant une ouverture, ladite plaque étant conçue pour être positionnée entre le cadre de porte et un mur de charpente recevant ce cadre de porte, des moyens de fixation étant prévus pour fixer ladite plaque au mur de charpente et/ou au cadre de porte, ladite plaque, une fois installée, s'étendant de façon sensiblement verticale et perpendiculaire au plan de la porte lorsque fermée et étant conçue pour recevoir dans ladite ouverture le pêne de la porte, renforçant ainsi le cadre de porte.

2. Un dispositif suivant la revendication 1, dans lequel un collet est fixé à ladite plaque, ladite plaque étant conçue pour être posée sur la face extérieure du cadre de porte avant l'installation de ce dernier à l'intérieur d'une ouverture ménagée dans le mur de charpente de façon à
ce que ledit collet fait saillie de ladite plaque en direction de la porte et traverse au moins en partie le cadre de porte, ledit collet étant conçu pour recevoir un pêne de la porte lorsque fermée.

3. Un dispositif suivant la revendication 2, dans lequel ledit collet de forme sensiblement ovale, est disposé
à angle droit par rapport à ladite plaque; et dans lequel lesdits moyens de fixation incluant des vis ancrées dans le cadre de porte.