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Chemistry; Chem Sci/Eng
Automotive / Cars & Trucks
Engineering: Industrial
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Medical: Pharmaceuticals
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German to English: Entschwefelungsanlage General field: Tech/Engineering Detailed field: Chemistry; Chem Sci/Eng
Source text - German 2.1.1.3 Datenerfassung (Listen)
Die Datenerfassung und der Dokumentenaustausch sowie die Abstimmung von relevanten Pla- nungsdaten, -dokumenten sowie Dokumente zur Betriebsführung, erfolgen mittels einer mandantenspezifischen (für technische Anlagendaten) bzw. einer zentralen Datenbank (für Do- kumente) auf den entsprechenden Datenbank-Servern des Gesamtplaners. Für den Austausch von Dokumenten-Dateien werden dem AN eigene FTP-Verzeichnisse für den Up- und Down- load zur Verfügung gestellt.
Die Datenbanken werden dem AN durch den AG bzw. den Gesamtplaner, zur Datenerfassung und -pflege, der weitergehenden Planung (durch den Gesamtplaner) und der weiteren Abstim- mung zur Verfügung gestellt.
Bei den zur Verfügung gestellten Programmfunktionalitäten handelt es sich um das AnlagenDa- tenManagementSystem (ADMS) und den FTP Zugang beim Gesamtplaner.
Die Vorgaben zum Umfang und Handling der ADMS-Listen und Dokumentenlieferung sind dem
Abwicklungshandbuch (gemäß Anlage 11.13) zu entnehmen.
Die Termine für die Erstellung der ADMS-Listen sind unter Ziffer 3 ff. aufgeführt und für den AN
bindend.
Des Weiteren sind vom AN folgende Vorgaben zu berücksichtigen:
• Zu Beginn der ADMS-Bearbeitung, benennen AN und AG jeweils einen zentralen An- sprechpartner für die ADMS-Bearbeitung.
• Der AN ist für eine termingerechte, vollständige Bearbeitung (Ausfüllen) der in den Daten- banken implementierten Listen verantwortlich
• Die ADMS-Listen sind planaktuell zu führen
• Die ADMS-Listen und R&I-Schemata müssen den gleichen Planungsstand aufweisen
Auf Verlangen des AG bzw. Gesamtplaners erstellt bzw. bearbeitet der AN weitere Listen au- ßerhalb der o.g. Datenbanken.
2.1.1.4 Anordnungsplanung 3-D-Planung-PDMS-Modell / Erstellung, (Verwendung) von
2D-Plänen
Die Anordnungs- und Anlagenplanung der REA, zugehöriger Systeme und aller zu den LuL des AN gehörenden Anlagen, Anlagenteile und Nebenanlagen, einschließlich Transport-, Verkehrs- und Fluchtwege, erfolgt als 3D-Planung (PDMS).
Im Rahmen der Durchführung der Anordnungsplanung ist zu berücksichtigen bzw. gehören u.a. zu den Aufgaben und Pflichten des AN:
• Zuarbeit sowie Einarbeitung in das vom Gesamtplaner zur Verfügung gestellte 3D-PDMS- Modell
• Benennung eines zentralen Ansprechpartners für PDMS-Administration
• Der AN hat sicherzustellen, dass dem AG und dem Gesamtplaner das gesamte PDMS- Modell (LuL des AN) zur Verfügung gestellt wird. Die Übergabe des PDMS-Modells erfolgt täglich mit den entstandenen „Inter-DB Connection Macros“ sowie den PDMS- Änderungslisten.
• Weiterhin sind 2D-Zeichnungen zu erstellen. Komponentenzeichnungen, 2D- Aufstellungszeichnungen etc. sind abweichungsfrei zum 3D-Modell zu erstellen.
• Auf Anforderung des AG bzw. des Gesamtplaners erstellt der AN zu Abstimmungszwecken oder zwecks Verwendung / Weiterbearbeitung durch Dritte, weitere 2 D-Zeichnungen (wie z. B. Bühnen- und Laufwegpläne), als Drafts aus dem PDMS-Modell bzw. gemäß der Anlagen
10 und 11 erstellte Zeichnungen.
• Zeichnungen wie Aufstellungspläne, Bühnenentwürfe usw. sind nur dann zur Ausführung genehmigt, wenn sie die Belange der Gesamtanlage berücksichtigen, vom AG oder einem vom AG beauftragten Dritten geprüft und zugestimmt wurden. Diese Prüfung entbindet den AN in keiner Weise von seinen vertraglichen Verpflichtungen.
• Erstellen von kombinierten Rohr- und Aufstellungsplänen der zwei REA (2-dimensional) im Maßstab 1:50 bzw. 1:100 mit Nebenanlagen, unter Angabe der Achsen entsprechend Pro- jektvorgabe, Hauptabmessungen und Gewichten.
• Erstellen von vorläufigen und endgültigen Zeichnungen mit Angabe der Lage der An- schlussstutzen/-flansche und deren Abmessungen, den zulässigen Kräften an den Stut- zen/Flanschen mit Bezug zum Kraftwerkskoordinatensystem.
• In dem Fall, dass bestimmte Bereiche oder Details außerhalb der LuL des AN, die jedoch eine Schnittstelle darstellen, nicht im PDMS-Modell bzw. nur in einer bestimmten Detailtiefe im PDMS-Modell dargestellt sind, wird der AN auf der Basis vom AG übergebener 2D-Pläne, seine Planung/Schnittstellenplanung im PDMS-Modell durchführen.
• Alle Planungen sind kollisionsfrei zu übergeben. Sind Kollisionen nicht vermeidbar, sind Op- timierungsvorschläge zur Kollisionsbehebung unverzüglich vorzulegen. In Abstimmung mit anderen an der jeweiligen Kollision beteiligten Gewerken ist die Planung anzupassen.
• Vortrassierungen für Rohrleitungen innerhalb der Gebäude bzw. innerhalb der zu den LuL des AN gehörenden Nebenanlagen, für Rohrleitungen und Bandanlagen etc, die nicht zu den LuL des AN gehören. Dies erfolgt zusammen mit dem Gesamtplaner und Rohrleitungs- lieferanten bzw. Lieferanten der jeweiligen Komponente.
• Abstimmung/Prüfung und Erfassung von Lastangaben (gemäß VGB-R 602 und Projektvor- gaben (ADMS-Lastpunktverwaltung)).
Die Vorgaben bzw. weitere Details entsprechend der „Spezifikationen zur Lieferung der techni- schen Dokumentation“ (gemäß Anlage 10) und des Abwicklungshandbuchs (gemäß Anlage 11), sind zu berücksichtigen.
2.1.1.5 Schnittstellenbearbeitung
Der AN übernimmt die Verantwortung für die planerische Bearbeitung, Koordinierung, Überwa- chung und Überprüfung sämtlicher Schnittstellen, die die LuL dieses Vertrages betreffen, insbe- sondere der in der Schnittstellenliste (gemäß Anlage 7.5.2.1 und Ziffer 2.1.7) beschriebenen Schnittstellen. Dies umfasst sowohl die verantwortliche Koordinierung seiner LuL zu den Arbei- ten seiner Erfüllungsgehilfen, Unterauftragnehmer und Vorlieferanten als auch zum Anlagenbe- stand und zu etwaigen bauseitigen Gewerken, soweit dies in diesem Vertrag nicht anderweitig geregelt ist.
Der AN hat die Schnittstellen zu seinen Erfüllungsgehilfen, Unterauftragnehmern und Vorliefe- ranten dabei so zu planen, dass der oder die Erfüllungsgehilfen, Unterauftragnehmer und Vorlie- feranten so schnell und optimal als möglich mit den für sie notwendigen Informationen versorgt werden.
Ferner steht dem AG das Recht zu, bei nicht optimalen Schnittstellenabläufen, Maßnahmen zur Optimierung zu verlangen. Der AN hat diese Optimierungsmaßnahmen schnellst möglich umzu- setzen und dem AG darzulegen.
Im Hinblick auf die Schnittstellen zum AG bzw. von diesem beauftragter Auftragnehmer ist der AN auch zu einer intensiven Abstimmung mit dem AG bzw. dem Gesamtplaner und daraus re- sultierender Einarbeitungen, Ergänzungen und Änderungen der eigenen Planung verpflichtet.
Hierzu gehören insbesondere:
• Die zur Planung/Abstimmung und Dokumentation benötigten Angaben und Unterlagen wer- den vom AN zum geforderten Termin, in der geforderten Qualität geliefert.
• Rohrleitungsschnittstellen sind vom AN in der (ADMS-) Rohrleitungsschnittstellenliste zu führen, zu aktualisieren und im Hinblick auf Angaben des Schnittstellenpartners zu prüfen.
• Für Schnittstellen, die keine Rohrleitungsschnittstellen darstellen, führt der AN eine eigene Schnittstellenliste mit entsprechenden Eintragungen zu relevanten Angaben, Angaben zum aktuellen Planungsstand und Angaben zur Ausführung der jeweiligen Schnittstelle. Entspre- chende Verweise auf weitere Unterlagen zur Abstimmung und Ausführung der jeweiligen Schnittstelle sind unzulässig.
• Generell sind vom AN Schnittstellenzeichnungen mit entsprechenden Angaben (Befesti- gungsdetails, Schweißanschlüsse, zulässige Kräfte, etc.) anzufertigen.
• Daten in Schnittstellenlisten und in anderen Unterlagen, wie Zeichnungen, Datenblättern, Beschreibungen, etc., müssen übereinstimmen und den gleichen Planungsstand vorweisen. Mit der Aktualisierung von Zeichnungen sind die entsprechenden Schnittstellenangaben in der Schnittstellenliste zu überarbeiten und mit der Zeichnung zusammen zu übergeben.
• Der AN führt nach Erfordernis Detailabstimmungen (z. B. bei Detailabstimmungen zu Rohr- leitungsanschlüssen, Stahlbauverbindungen, Lastangaben, Bewegungen, etc.) zu Schnitt- stellen mit anderen Lieferanten (Schnittstellenpartner) durch und bestätigt diese nach Prü- fung. Der AG und der Gesamtplaner sind in diese Abstimmung einzubeziehen.
• Übergebene 2D-Zeichnungen anderer AN sind hinsichtlich der Schnittstellenausführung (Be- lange des AN) zu überprüfen.
• Der sich im Rahmen einer Schnittstellenabstimmung ergebende Bedarf der Berücksichti- gung von Hardware oder Software innerhalb ders LuL der AN sowie die Übernahme und Be- rücksichtigung in der Dokumentation des AN ist Bestandteil der LuL.
• Erstellung der für die elektrische, leittechnische und mechanische Einbindung des Lieferum- fanges in die Gesamtanlage notwendigen Aufgabenstellungen, Konzepte, Auslegungen, Software einschließlich aller dazugehörigen Unterlagen.
• Die Vorgabe von Schnittstellenanforderungen für die LuL des AN zu allen anderen Kompo- nenten und Gewerken, insbesondere Bau-, Rohrleitungs-, Verfahrens- und E- und Leittech- nik.
• Verbindungen zu anderen Lieferungen und Leistungen sind überlappend darzustellen, ein- schließlich Bezeichnung der Anschlussstelle der Gegenseite. Nach Fertigstellung bzw. Re- vision der Montageunterlagen werden vom AN die Schnittstellenpläne zu anderen Lieferun- gen und Leistungen zur Verfügung gestellt, damit dort ebenfalls durch den jeweiligen Liefe- ranten eine überlappende Darstellung erfolgen kann.
• Schnittstellendetails sind im PDMS–Modell darzustellen.
2.1.1.6 Anforderungen und erforderliche Zuarbeiten
Zu den LuL des AN gehören des Weiteren:
• Erstellung VAwS (VAUwS)–Anlagenbeschreibung als Grundlage der gutachterlichen Stel- lungnahme, entsprechend Vorgabe und Abstimmung mit dem AG.
• Benennung und Spezifizierung der REA–Schallemittenten unter Berücksichtigung der schall- technischen Garantieanforderungen (gemäß Anlage 5 ff.). Vom AN sind die Schallemitten-
ten in einer vom Gesamtplaner bereitgestellten Liste (gemäß Anlage 5.3) zu erfassen. Die
Liste ist mit weiterem Planungsfortschritt vom AN zu aktualisieren.
2.1.1.7 Montageplanung / Revisionsplanung
Zu dem Liefer- und Leistungsumfang des AN gehören insbesondere auch: Montageplanung:
Erarbeiten eines Montagekonzeptes für die Errichtung der REA inklusive ihrer Komponenten und zugehörigen Nebenanlagen unter Berücksichtigung der Anforderungen aus der Ziffer
2.1.3.8.2.
Revisionsplanung:
Erstellen eines Revisionskonzeptes, einschließlich Berücksichtigung von Montage- und Revisi- onsflächen und Bühnen bei der Anordnungsplanung. Bei der Konzipierung der Anlage ist auf gute Zugänglichkeit der Anlagenteile zu achten und die erforderlichen Platzverhältnisse für spä- tere Demontagen und Revisionen sind zu berücksichtigen. Die Anordnung der einzelnen Anla- genteile hat entsprechend ihrer Aufgabe und Funktion zu erfolgen. Zur Durchführung von Repa- ratur- und Wartungsarbeiten sowie für Reinigungszwecke sind Vorkehrungen zu treffen, die eine gefahrlose und rationelle Durchführung dieser Arbeiten ermöglichen. Die hierfür notwendigen Montage-, Kontroll- und Reinigungsöffnungen sowie Messstellen sind in ausreichender Anzahl und gefahrlos zugänglich vorzusehen.
Teile, deren Auswechslung unter normalen Betriebsverhalten erforderlich werden kann, müssen ohne bauliche Änderung wieder ein- und ausgebaut werden können. Die Anlagenteile sind in ausreichendem Umfang mit Demontage/Montage-Einrichtungen auszurüsten, die es ermögli- chen, das Auswechseln von Verschleißteilen und die normalen Überholungsarbeiten an den Anlagenteilen ohne Errichtung von Montagegerüsten und innerhalb der vorgesehenen Reisezeit ohne Betriebsunterbrechung vorzunehmen. Dazu erforderliche Spezialwerkezeuge sind vom AN mitzuliefern.
Zur Erleichterung und zur Gewährleistung von sicheren Transport-, Montage- und Demontage- arbeiten sind die Apparate und sämtliche abhebbare Teile usw. mit Montageösen oder ähnli- chem auszurüsten, die entsprechend den Einbauverhältnissen der Apparate anzubringen sind. Alle Montageösen, Traglaschen und -zapfen müssen für das Gesamtgewicht des jeweiligen Apparates ausgelegt sein. Die Gewichte von abnehmbaren Apparateteilen sind jeweils sichtbar einzuschlagen.
Die Mitarbeit bei der Konzeptplanung für dauerhafte Krananlagen für die Montage und Demon- tage aller Komponenten innerhalb des Lieferumfanges und bauseitiger Komponenten innerhalb des REA–Gebäudes sind ebenfalls Bestandteil der LuL.
Des Weiteren hat der AN Hilfsmedien- und Schmiermittellisten basierend auf den Vorgaben des
AG (Teil B) zu erstellen.
Bei der Erstellung des Revisionskonzeptes sind die Vorgaben entsprechend Abwicklungshand- buch (Anlage 11) zu berücksichtigen.
2.1.1.8 Festlegungen zur Planung und Abwicklung – Bautechnik
Der AN erarbeitet gemäß den Vorgaben der Anlage 21.1, in Abstimmung mit dem AG, ein schlüssiges und verbindliches Gesamtkonzept zu Organisation, Koordination, Kontrolle und Er- bringung seiner Bauleistungen.
2.1.1.9 Berichterstattung
Die zu Teil A und Teil B gehörende Berichterstattung des AN umfasst:
• Fortschrittsberichte
Der AN erstellt monatlich einen schriftlichen Fortschrittsbericht nach Vorgabe des AG (ge- mäß Anlage 11.6) mit Angabe der wesentlichen Aktivitäten, des Termin- und Kostenstatus
sowie etwaigen Abweichungen und deren Erläuterungen während des Berichtszeitraumes sowie personeller und organisatorischer Änderungen. Der Berichtszeitraum umfasst jeweils den Zeitraum vom 26ten eines Monats bis zum 25ten des Folgemonats. Der Fortschrittsbe- richt muss dem AG fristgerecht, spätestens bis zum dritten Arbeitstag des folgenden Monats
vorliegen. Wird ein Bericht nicht pünktlich übergeben, setzt der AG dem AN eine Nachfrist.
Wird der Bericht auch innerhalb der Nachfrist nicht vorgelegt, gelten Terminabweichungen, die im Berichtszeitraum eintreten, als vom AN verschuldet. Kostenänderungen sind mit Be- zug auf die in Ziffer 4.1 angegebenen Positionen zu quantifizieren. Zur Übernahme von Mehrkosten oder einer Anpassung der Termine, auf die nicht bereits rechtzeitig und ord- nungsgemäß im Fortschrittsbericht hingewiesen wurde, ist der AG nicht verpflichtet.
• Besprechungsberichte
Von allen im Beisein des AN in Bezug auf dieses Projekt geführten Besprechungen mit dem AG wird der AN Besprechungsberichte anfertigen. Der AN wird die Berichte simultan wäh- rend der Besprechung erstellen, den Inhalt mit dem AG am Ende der Besprechung abstim- men, verabschieden und den von allen anwesenden Parteien paraphierten Bericht an die vertretenen Parteien verteilen.
Hinsichtlich technischer Detailfestlegungen sind die Besprechungsberichte für den AN bin-
dend. Unter „technischen Detailfestlegungen“ sind keine zu Mehrkosten führenden Erweite- rungen des Liefer- und Leistungsumfanges zu verstehen. Über Besprechungen des AN mit seinen Lieferanten oder sonstigen Dritten in Bezug auf dieses Projekt wird der AN den AG durch Übermittlung eines Besprechungsberichts informieren, auch wenn der AG sein Teil- nahmerecht gemäß Ziffer 1.7 nicht wahrgenommen hat.
Fertigt der AN einen Besprechungsbericht nicht rechtzeitig an und/oder verweigert er die Kooperation bei der Abstimmung des Inhalts, ist der AG berechtigt, einen verbindlichen Be- sprechungsbericht zu erstellen.
• Statusgespräche
Statusgespräche werden monatlich zur Abstimmung und Koordination des Projektfortschrit- tes unter persönlicher Teilnahme von Beteiligten des AN (mindestens der Projektleiter des
AN oder sein Stellvertreter), des AG (Auftragsführer) und des Gesamtplaners geführt.
Die Gespräche finden grundsätzlich in der Hauptverwaltung des AG bzw. auf der Baustelle statt. Eine multimediale Durchführung des Statusgespräches ist nicht vorgesehen.
Neben der Klärung aktueller technischer Fragestellungen dient das Statusgespräch eben- falls zur kontinuierlichen Verfolgung des Projektfortschrittes hinsichtlich der fristgerechten Erfüllung aller Zwischenziele.
2.1.2 Teil A – Konzeptplanung, Zuarbeit für die Erstellung der Genehmigungsun- terlagen und vorgezogene Ausführungsplanung für eine (1) Rauchgasent- schwefelungsanlage („REA“), bestehend aus zwei separaten Absorbern (Linie 1 („L1“) und Linie 2 („L2“)) inklusive Nebenanlagen
Der AN erbringt im Rahmen von Teil A folgende LuL: Konzeptplanung, Zuarbeit für die Erstel- lung der Genehmigungsunterlagen und vorgezogene Ausführungsplanung.
2.1.2.1 Konzeptplanung
In enger Zusammenarbeit mit dem AG bzw. dem Gesamtplaner hat der AN Konzepte für einen technisch optimalen, sicheren, flexiblen und gesamtwirtschaftlichen Betrieb der REA und ihrer Nebenanlagen auszuarbeiten. Dabei hat der AN insbesondere auch zu berücksichtigen, dass die REA in das Duo-Dampferzeuger-Kraftwerk optimal einzubinden ist und daher in enger Ab- stimmung und Zusammenarbeit mit dem Gesamtplaner und den vom AG für weitere Gewerke beauftragten Auftragnehmern Konzepte für deren Zusammenwirken unter Berücksichtigung einer technisch optimalen, sicheren und gesamtwirtschaftlichen Lösung auszuarbeiten sind.
Der AN hat die gegebenen Standortbedingungen und Vorgaben (gemäß Anlage 6) im Rahmen der Konzeptplanung zu verarbeiten und für einen Abgleich mit seinen Anforderungen zu sorgen. Dabei ist im Zusammenhang mit der Montage und Inbetriebsetzung der neuen Komponenten und Systeme sowie der Anbindung an vorhandene Anlagenteile der bestehenden Kraftwerks- blöcke, soweit notwendig, zu berücksichtigen, dass während der Bauzeit vorhandene Blöcke auch darüber hinaus noch in Betrieb sein werden, deren Betrieb und Zugänglichkeit durch die Neubaumaßnahmen nicht beeinträchtigt werden dürfen und eine Einbindung/ Ertüchtigung be- stehender Anlagen in das Neubauvorhaben bestmöglich und nach dem Bedarf von Neubau- und Bestandsanlagen zu erfolgen hat.
Die Konzeptplanung umfasst u.a. die Auslegung, Planung und Berechnung innerhalb der unter
Ziffer 2.1.7 angegebenen Liefergrenzen.
2.1.2.2 Zuarbeit für die Erstellung der Genehmigungsunterlagen
Im Rahmen der Genehmigungsplanung ist vom AN die Auslegung, die Berechnung und die Auf- stellungsplanung der REA soweit durchzuführen, dass diese den Erfordernissen für die Einrei- chung von vollständigen und genehmigungsfähigen Genehmigungsunterlagen nach den ein- schlägigen Rechtsnormen und Verwaltungsvorschriften, insbesondere den bundesdeutschen Bestimmungen und denen des Landes Nordrhein-Westfalen, entsprechen.
Im Rahmen der Zuarbeit für die Genehmigungsanträge und der erforderlichen Gutachten erstellt der AN alle für die Genehmigung der REA erforderlichen Unterlagen und leistet Zuarbeit für die Erlangung der Genehmigung der Gesamtkraftwerksanlage.
Dies gilt auch für Brand-, Flucht- und Rettungswegpläne, Gefahren- und Ex-Schutz-Zonenpläne, Brandschutz-, Rettungsweg- und Explosionsschutzkonzept. Als Grundlage für diese Zuarbeiten sind insbesondere die Anlagen 59 ff. zu berücksichtigen. Für alle Anlagenteile, in denen die Bil- dung explosionsfähiger Gemische nicht sicher ausgeschlossen werden kann, ist gemäß den Anforderungen der Richtlinie 1999/92/EG (ATEX 137) ein Explosionsschutzkonzept zu erstellen. Dieses dient als Grundlage für das gemäß § 6 Betriebssicherheitsverordnung durch den AG zu erstellende Explosionsschutzdokument. Für Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen gelten die Anforderungen der Produktrichtlinie 94/9 EG (ATEX 95).
Die Genehmigung nach BImSchG schließt entsprechend §13 BImSchG andere die Anlage be- treffende behördliche Entscheidungen ein. Das betrifft insbesondere die Baugenehmigung und die Dampfkesselerlaubnis.
Unterlagen, welche dem Genehmigungsantrag beigelegt werden, sind digital im bearbeitbaren
EDV-Format und in Papier als Original und bis zu 60-fach als Kopie zu übergeben. Im Original
zu unterschreibende Unterlagen sind in der erforderlichen Anzahl vom AN für die Antragserstel- lung bereitzustellen.
Die Unterlagen und Leistungen umfassen u. a.:
• Aufstellungskonzepte für die REA mit Absorber, Rohgaskanälen, Einhausung, Neben- und
Hilfsanlagen sowie E- und Leittechnische Anlagen sowie optionaler Rauchgaskühler
o Einteilung des Lieferumfangs in Anlagen im Sinne § 2 Abs. 1 BetrSichV und
Zuordnung der zur Anwendung kommenden Beschaffenheitsanforderungen nach
§ 7 BetrSichV
o Beschreibung des Lieferumfangs der REA und eindeutige Definition der Liefergren- zen und Schnittstellen.
o Ermittlung und Bewertung von Gefährdungen gemäß BetrSichV, die in den Techni- schen Regeln für die Betriebssicherheit TRBS konkretisiert sind. Die für den jeweili- gen Lieferumfang zutreffenden TRBS sind dab ei zu beachten
o Angaben zur Anlage und dem Betrieb der Anlagen
o Betriebsbeschreibungen (inklusive An- und Abfahren, Volllast- und Teillastbetriebs- fälle, Störungen im Betriebsablauf)
o Verfahrensbeschreibung
o Funktionsbeschreibung
o Beschreibung der Anlagenteile, inklusive Angabe aller relevanten technischen Daten
o Erstellung der Prozessbilanzen und Ermittlung der Stoffströme und deren Zusam- mensetzungen, und Spezifizierung für verschiedene Lastfälle und vorhersehbare Be- triebsstörungen
o Angaben zu gehandhabten, gefährlichen Stoffen. Bewertung möglicher Freisetzung und Reaktionen von Stoffen bei Störungen im Verfahrensablauf und im Rahmen der Störfallverordnung (12. BimSchV)
o Angaben zu Stoffen (z.B. Zusammensetzung, Volumen, Massenströme, Sicherheits- datenblatt)
o Mess-, Steuer- und Regelkonzept
o Emissionen (auch diffuse) (Rauchgas, Wasser, Schall etc.) inklusive Angaben über Häufigkeit, Spezifikation der Quelle, relevante technische Daten, angewandte Tech- niken zur Reduktion / Vermeidung
o Emissionsmesskonzept
o Anlagensicherheit
o Arbeitsschutz
o Brandschutz
o Explosionsschutz
o Gewässerschutz und Wasserwirtschaft
o Angaben zu Reststoffen und Abfällen (z.B. Zusammensetzung, Menge, Abfallschlüs- sel)
o Schallschutz (z.B. Angaben zur Quelle und Schallschutzmaßnahmen); Zuarbeit zur
Erstellung der Schallschutzgutachten
o Angaben zur Wärmenutzung
o Grundfließbilder und Verfahrensfließbilder (Zuarbeit für Gesamtplaner)
o Ausfüllen sämtlicher für den Genehmigungsantrag von der Genehmigungsbehörde in
Bezug auf die LuL dieses Vertrages geforderter Formblätter. Der AG stellt die von
der Behörde geforderten Formblätter dem AN zum Ausfüllen zur Verfügung
• Erstellung der Genehmigungsunterlagen zum Antrag auf Erlaubnis zum Betrieb der REA
entsprechend §13 der Betriebssicherheitsverordnung (soweit zutreffend)
• Zuarbeit zur Erstellung der Unterlagen für die Eignungsfeststellung von Anlagen zum Um- gang mit wassergefährdenden Stoffen (VAUwS) für gelieferte Anlagenteile sowie gegebe- nenfalls für temporäre Anlagen
• Zuarbeit zu den Bauvorlagen gemäß Verordnung über bautechnische Prüfungen (BauPrüfVO) des Landes Nordrhein-Westfalen. Erstellung von Anordnungsplänen in den behördlich geforderten Maßstäben (1:100, 1:50) für die REA und ihre Nebenanlagen. Zu den Anordnungsplänen gehören auch Angaben über notwendige Bühnen und Zwischenge- schosse. Die Nummerierung der Komponenten ist entsprechend Vorgabe der Genehmi- gungsbehörde bzw. des vom AG beauftragten Gesamtplaners in den Anordnungsplänen vorzusehen
• Zuarbeit zum Fluchtwegekonzept mit Angabe der Fluchtrichtung, der Wegläufe und der Ab- sätze im Verlauf des Fluchtweges als Basis für den Gesamtplaner zur Erstellung des Brand- schutzkonzeptes der Gesamtanlage und der Brandgefährdungsanalyse
• Zuarbeit für die Erstellung der Baubeschreibung (Entwurf) sowie der Berechnung von
Grundflächen und Rauminhalten nach DIN 277
• Vorläufige Lastangaben (Ort, Größe, Richtung, getrennt nach ständigen Lasten und Nutzlas- ten – min./max.) für die Entwurfsplanung sowie Vordimensionierung von Komponentenab- stützungen und Erstellung der Fundamententwürfe der Einzelkomponenten inklusive vorläu- figer Angabe von Montagelasten
• Wärmelasten und Vorgaben für die erforderlichen und/oder vom AN zu liefernden Heizungs-
/Klima-/Lüftungsausrüstung sowie Rauch- und Wärmeabzugsanlagen
Die für die Beantragung und Genehmigung nach BImSchG erforderlichen Unterlagen werden vom Gesamtplaner aufeinander abgestimmt und einheitlich zusammengestellt.
Der AN wird den formalen Vorgaben des AG bzw. des Gesamtplaners zum Aufbau der Unterla- gen und Dokumente folgen.
Alle erforderlichen Genehmigungsunterlagen, die vom AG gefordert werden (ausgefüllte Vor- drucke, Übersichtszeichnungen, Anlagenbeschreibungen usw., ggf. in größerer Stückzahl), sind auf Aufforderung mit Stempel und Originalunterschriften zu versehen.
Der genaue Umfang der beizustellenden Unterlagen wird in Abstimmung des AG mit den zu- ständigen Behörden vor Einreichung des Genehmigungsantrags festgelegt.
Ferner gehört zu den LuL des AN auch die notwendige Überarbeitung/ Bearbeitung der vom AN angefertigten Unterlagen und Leistungen aufgrund von Auflagen, Forderungen oder Nebenbe- stimmungen aus dem Genehmigungsverfahren in Abstimmung mit der Zugelassenen Überwa- chungsstelle (ZÜS), sowie die notwendige Überarbeitung der Unterlagen für den Antrag auf Dampfkesselerlaubnis gemäß Betriebssicherheitsverordnung.
Der AN hat auf Aufforderung des AG an Besprechungen mit Behörden bzw. anderen an der Planung Beteiligten über die Genehmigungsfähigkeit teilzunehmen, sofern dies z.B. für eine rasche bzw. fachlich kompetente Klärung erforderlich ist.
Die wesentlichen Unterlagen des Genehmigungsantrages sind der Anlage 74 zu entnehmen. Darüber hinaus gehende Unterlagen sind im Rahmen des Genehmigungsverfahrens zwischen AG und AN abzustimmen. Im Wortlaut können sich die Unterlagenbezeichnungen der Anlage 74 von denen im BImSchG-Antrag verwendeten Unterlagenbezeichnungen unterscheiden.
2.1.2.3 Vorgezogene Ausführungsplanung
Der AN hat die Einhaltung der Termine gemäß Ziffer 3ff. durch eine rechtzeitige Aufnahme der Bearbeitung sicherzustellen. Daher sind im Teil A des Vertrages die aus Sicht des AN erforderli- chen und/oder vom AG geforderten Planungsleistungen erfasst, die vor der vorgesehenen Opti- onseinlösung für Teil B bereits erbracht sein müssen, damit bei Vorlage des Genehmigungsbe- scheides und eingelöster Option Teil B unverzüglich mit der Fertigung bzw. den Arbeiten be- gonnen werden kann. Dies umfasst sowohl Planungen beim AN selbst, als auch bei vom AN zu beauftragenden Unterauftragnehmern sowie die Zusammenarbeit mit dem vom AG beauftragten Gesamtplaner, der benannten Stelle, Gutachtern und der Zugelassenen Überwachungsstelle (ZÜS).
Die Leistungen umfassen insbesondere die Detailauslegung, Anordnungs- und Ausführungspla- nung sowie Konstruktion als Weiterführung der Konzeptplanung.
Zu den beim AN beauftragten Leistungen im Rahmen der vorgezogenen Ausführungsplanung gehören u.a.:
• Entwurf der Gebäude und Bauwerkskonstruktionen. Hierbei ist hinsichtlich des Architektur- konzeptes zu berücksichtigen, dass eine durchgängige Fassade ausgeführt wird.
• Konstruktive Bearbeitung, einschl. Festlegung und Einordnung der Begehkonstruktionen, Komponenten, Montageöffnungen, Hebezeuge oder Aufzüge
• Anordnungsplanung unter Berücksichtigung der vom AG bzw. dem Gesamtplaner vorgege- benen Bühnenebenen und Bühnenhöhen mit ausreichender Kopffreiheit unter Beachtung der Flucht- und Rettungswegplanung
• Verfahrens- und sicherheitstechnische Bearbeitung, Konstruktion und Berechnung für seine
LuL
• Störkantenfreie Anordnung seiner LuL mit sämtlichen anderen in den Gebäuden befindli- chen Aggregaten von Fremdgewerken
• Vorläufige Lastangaben (Ort, Größe, Richtung, getrennt nach ständigen Lasten und Nutzlas- ten – min. /max.) gem. VGB Richtlinie VGB-R 602und Projektvorgaben (ADMS – Lastpunkt- verwaltung) und Anlagen 11 ff. für die Entwurfsplanung sowie Vordimensionierung von Komponentenabstützungen und Erstellung der Fundamententwürfe der Einzelkomponenten
• Erstellen von Gesamtbelastungsplänen gem. VGB Richtlinie VGB-R 602 U, die auch Belas- tungen und konstruktive Randbedingungen bauseitiger Komponenten beinhalten. Diese Be- lastungspläne sind durch den AN ständig auf aktuellem Stand zu halten und dem AG zur Verfügung zu stellen
• Für jede einzelne Bühnenebene sind Lasttabellen zu erstellen, in denen die aufzunehmen- den und die abzugebenden Lasten mit Lastpunkten aufgeführt sind
• Festlegung des statischen Systems und Abstimmung mit der Tragwerksplanung für die Gründung (Optimierung des Gesamtsystems); Vom AG aufgezeigte Varianten sind im Rah- men dieses Vertrages ebenfalls zu untersuchen und zu bewerten. Bei mehreren möglichen Varianten ist die vom AG bevorzugte Lösung weiter zu verfolgen
• Erforderliche statische Vordimensionierung für seine LuL
• Übersichtszeichnungen mit Angabe der Positionen der statischen Berechnung und der Art und Güte der Baustoffe
• vorläufige Unterlagen zur Qualitätssicherung (Material- und Produktspezifikationen sowie Prüf- und Inspektionspläne, Listen der durchzuführenden Prüfungen) zu erstellen und mit dem AG abzustimmen
• Wärmelasten und Vorgaben für die erforderlichen und vom AG zu liefernden Heizungs
/Klima /Lüftungsausrüstung sowie Rauch und Wärmeabzugsanlagen
• Wärmeübertragungskurven für verschiedene Lastfälle für die Option Rauchgaskühler und
Zuarbeiten für die Systemplanung des Wärmeverschubsystems
• Projektspezifischer Arbeitssicherheitsplan
2.1.2.4 Technische Unterlagen
Im Rahmen von Teil A werden vom AN die in der Tabelle unter Ziffer 3.3.3 genannten Unterla- gen erstellt und zu den in der Tabelle unter Ziffer 3.3.3 festgelegten Terminen dem AG überge- ben.
Vorgaben zur Ausführung der Dokumentation sind insbesondere den Anlagen 10, dem Abwick- lungshandbuch (gemäß Anlage 11), der Ziffer 2.1.6 dieses Vertrages sowie weiterer Vorgaben entsprechend Ziffer 2.1.1 und Ziffer 2.1.2 zu entnehmen und entsprechend zu berücksichtigen.
Translation - English 2.1.1.3 Data Acquisition (Lists)
The data acquisition and exchange of documents as well as the coordination of all relevant planning data, documents and documents meant for plant operation takes place through a client specific (for technical plant data) or a central data bank (for documents) on the corresponding data bank servers of the Overall Planner. The Agent will be provided our own FTP-Directories for the exchange of document files for upload and download.
The data banks will be provided to the Agent, through the Principal or the Overall Planner, for data acquisition and data maintenance, longer-range planning (by the Overall Planner) and further co-ordination.
The program functionalities provided are the Plant Data Management System (PDMS) and the FTP access with the Overall Planner.
The specifications for scope and handling of the PDMS-lists and document supply can be
taken from the processing guide book(as per Annex 11.13).
The deadlines for the preparation of the PDMS-lists are stated under Item 3 ff. and are binding for the Agent.
Further, the following specifications are to be taken into account by the Agent:
• At the beginning of the PDMS -processing, the Agent and the Principal nominate one central contact person each for processing the PDMS.
• The Agent is responsible for an on time, complete processing (filling out) of the lists implemented in the data banks
• The PDMS-lists must be kept up-to-date according to the plan.
• The PDMS-lists and the P&I-schemes must show the same status of planning
When requested by the Principal or the Overall Planner, the Agent prepares or edits further lists other than those in the above mentioned data banks.
2.1.1.4 Layout planning,3-D-planning-PDMS-Model / Preparation, (use) of
2D-plans
The layout and plant design of the systems associated with the FGD and all plants belonging to the Agent's D&S, plant components and secondary plants, including transport, traffic routes and emergency escape routes, is done as 3D-planning (PDMS).
In the scope of performing the layout plan, the following must be taken into consideration or are part of the Agent's responsibilities and obligations:
• Preliminary work and training in the 3D-PDMS-model provided by the Overall Planner
• Nomination of a central contact person for PDMS-administration
• The Agent must ensure that the entire PDMS-model (Agent's D&S) will be provided to the Principal and the Overall Planner. The handing over of the PDMS-model with the originated "Inter-DB Connection Macros" as well as the PDMS amendment lists takes place daily.
• Furthermore, 2D-drawings are to be prepared. Component drawings, 2D-installation drawings etc. are to be converted without variations into the 3D-model.
• On the request of the Principal or the Overall Planner, the Agent prepares for coordination purposes or for use / further processing by third parties, further 2D-drawings (e.g. plans of platforms and pathways), as drafts from the PDMS-model or drawings made as per plants 10 and 11.
• Drawings such as layout plans, platform designs etc. are only then permitted to be implemented, when they take the concerns of the whole plant into consideration, and are reviewed and approved by the Principal or a third party designated by the Principal. This review does not relieve the Agent for his contractual commitments in any way.
• Preparation of combined pipeline and layout plans of the two FGD (2-dimensional) in the scale 1:50 or 1:100 with secondary plants, with details of the project specifications corresponding to the axes, main dimensions and weights.
• Preparation of preliminary and final drawings with details of positions of the connection ports/ flanges and their dimensions, the permissible forces on the ports/flanges with regard to the coordinate system of the powerhouse.
• In the case that certain areas or details beyond the Agent's D&S, which however represent an interface, are not in the PDMS -model or only described in a specific depth of detail, the Agent will carry out his planning/interface planning in the PDMS-model on the basis of the 2D-plans handed over by the Principal
• All planning is to be handed over free of collision. In case collisions are not avoidable, suggestions for optimisation to remove collisions must be submitted immediately. The planning must be adapted in agreement with the relevant work groups involved in the collision.
• Route layout for the pipelines within the building or within the secondary plants belonging to the Agent's D&S, for pipelines and conveyor systems etc. that do not belong to the Agent's D&S. This takes place together with the Overall Planner and pipeline suppliers or suppliers of the respective components.
•Tuning/testing and acquisition of load specifications (as per VGB-R 602 and specific project guidelines (PDMS-load point management)).
The specifications or further details corresponding to the "Specification for Supply of Technical Documentation" (as per Annex 10) and the process guidebook (as per Annex 11) must be taken into account.
2.1.1.5 Interface Handling
The Agent takes on the responsibility for the planning arrangement, coordination, overseeing and checking of all interfaces that concern the D&S of this contract, particularly in interfaces listed in the interface list (as per Annex 7.5.2.1 and Claus 2.1.7) This includes the responsible coordination of his D&S to the work of his vicarious agents, sub-contractors and primary suppliers and also to plant inventory and any plant side work groups, if not otherwise stated in this contract.
The Agent must plan the interfaces with his vicarious agents, sub-contractors and primary suppliers in such a way that he or his vicarious agents, sub-contractors and primary suppliers are provided with the necessary information as fast and as optimally as possible.
Further, in case of non-optimal interface sequences, the Principal has the right to demand measures for optimisation. The Agent must implement these optimising measures as soon as possible and present them to the Principal.
In the context of the interfaces with the Principal or his appointed contractor, the Agent is also obliged to an intensive coordination with the Principal or the Overall Planner and the inductions, additions and amendments of his own planning resulting from it.
In particular, this will include:
• The inputs and data required for planning/tuning and documentation will be delivered by the Agent by the required date, in the requested quality.
• Pipeline interfaces must be recorded, updated and, with regard to the interface partner, checked in the (PDMS-) pipeline interface list, by the Agent.
• For interfaces that are not pipeline interfaces, the Agent must keep his own interface list with the corresponding entries for the relevant particulars, particulars of the updated status of planning and particulars on the version of the relevant interface. References to further documents for coordination and execution of the relevant interface are not allowed.
• Generally, the Agent must prepare interface drawings with the corresponding particulars (fastening details, weld connections, permitted forces etc.)
• Data in the interface lists and in other documents such as drawings, data sheets, descriptions etc., must tally and show the same status of planning. With the updating of drawings, the corresponding interface particulars in the interface list must be revised and handed over along with the drawing.
• The Agent carries out as required, discussions on details (e.g. detail agreements about pipeline ports, steel construction connections, load tables, movements etc.) of interfaces with other suppliers (interface partners) and confirms these after checking. The Principal and the Overall Planner are to be involved in these discussions.
• 2D-drawings handed over by other Agents must be checked with regard to the interface type (interests of the Agent)
• The need for consideration of hardware or software within the Agent's D&S as well as the takeover and its consideration in the documentation of the Agent, arising within the framework of an interface coordination, is part of the D&S
• Preparation of necessary tasks, concepts, layouts, software including all related documents for the electrical, process control and mechanical integration in the scope of supply to the entire plant.
• The specification of interface requirements for the Agent's D&S for all other components and sub-systems, particularly civil, pipeline, process and electrical and process control techniques.
• Contacts with other supplies and services must be shown overlapping, including marking of the contact point of the other party. After completion or revision of the assembly documents, the Agent will provide the interface plans of other supplies and services, so that on the there too an overlapping description can be made by the respective suppliers.
• Interface details must be shown in the PDMS-model.
2.1.1.6 Requirements and Necessary Supporting Work
Further, the following is part of the Agent's D&S:
• Preparation of VAwS (VAUwS)– Description of the plant as a basis for expert opinion as per the specification and agreement with the Principal.
• Naming and specifying the FGD-sound emitters taking into account the acoustical guarantee requirements (as per Annex 5 ff.) The Agent must register
the sound emitters in a list (as per Annex 5.3) provided by the Overall Planner. The Agent must update the list as planning progresses.
2.1.1.7 Assembly Planning / Overhaul Planning
Also part of the scope of supply and services of the Agent are: Planning of Assembly:
Work out an assembly concept for the erection of the FGD, inclusive of its components and associated secondary structures under taking into account the requirements under Clause
2.1.3.8.2.
Planning for Overhaul:
Set up a concept for overhaul, including consideration of assembly and overhaul areas and platforms during the layout planning. During the conception of the plant, good access to the plant sections must be ensured and the required space conditions for later dismantling and overhaul must be considered. The layout of the individual plant sections must be done as per its job and function. Arrangements that enable a safe and rational execution of work must be made for repair and maintenance as well as for cleaning. The access openings for assembly control and cleaning as well as measurement must be provided in sufficient numbers and be accessible without risk.
One must be able to dismantle and assemble parts which need to be exchanged under normal operating conditions, without structural alterations. Plant sections must be equipped with a wide range of dismantling/assembly facilities that permit the replacement of worn parts and of normal overhaul work on plant sections, without erection of scaffolding, within the estimated travel time and without interruption of plant operations. The special tools required for this must be supplied along with this by the Agent.
For the ease and guarantee safe transport, assembly and dismantling work, devices and all parts that can be lifted, must be provided with eyelets or such, which should be affixed as per the assembly conditions of the devices. All assembly eyelets, support lugs and brackets must be designed to bear the total weight of the device. The weights of removable device parts must be visibly hammered in.
The cooperation during concept planning for permanent cranes for assembly and dismantling of all components within the scope of supply and of on-site components within the FGD-building are also part of the D&S.
Further, the Agent must prepare lists of auxiliary media and lubricants based on the specifications of the Principal (part B)
During the preparation of the overhaul concept, specifications corresponding to the processing guidebook (Annex 11) must be taken into consideration.
2.1.1.8 Provisions for Planning and Processing – Structural Engineering
The Agent compiles as per specifications in Annex 21.1, in agreement with the Principal, a comprehensive and binding overall concept for organisation, control and provision of construction services.
2.1.1.9 Reporting
The Agent’s reporting on Part A and Part B includes:
• Progress reports
The Agent prepares every month, a written progress report as specified by the Principal (as per Annex 11.6) stating the essential activities, date and cost status
as well as any deviations and their elucidations during the report period as well as personnel and organisational changes. The report time span includes the period from the 26th of a month to the 25th of the following month. The progress report must be available to the Principal by due date, latest up to the third working day of the following month. If the report is not handed over punctually, the Principal sets an extension time for the Agent.
If the report is not available even after the extension, all deadline deviations within the time span of the report will be considered to be the fault of the Agent. Changes in costs must be quantified in relation to the positions stated in Clause 4.1 The Principal is not obliged to take over cost overruns or adjustment of dates which were not indicated properly and in time in the progress report.
• Reports of Meetings
The Agent will prepare minutes of all meetings regarding this project, held by him with the Principal. The Agent will keep the minutes simultaneously during the meeting, reconcile the contents with the Principal at the end of the meeting, adopt them, and distribute the report, initialled by all parties present and distribute it to all representing parties. With regard to finalisation of technical details, the minutes of the meeting are binding on the Agent. Extensions leading to cost overruns of the scope of supply and services are not to be understood as "finalisation of technical details". The Agent shall inform the Principal about his (the Agent's) meetings with his suppliers or other third parties in connection with this project, by forwarding a report, even if the Principal has not made use of his right to participation as per Clause 1.7.
If the Agent does not prepare the report of the minutes of the meeting in time and/or refuses to cooperate on the adoption of the contents, the Principal is entitled to make a binding report of the meeting.
• Status Talks
Status talks are held monthly for agreement and coordination of the progress of the project under personal participation of the Agent's representatives (at least the Agent's project manager or his representative), the Principal (awarding authority) and the Overall Planner
The talks are held as a rule in the headquarters of the Principal or on the construction site. Holding of status talks by multimedia is not envisioned.
Apart from clarification of latest technical problems, the status talks serve to continuously follow the progress of the project with regard to the time bound fulfilment of all intermediate objectives.
2.1.2 Part A – Concept Planning, Preliminary Work for Preparation of Approval Documentation and Advance Implementation Planning for (1) Flue Gas Desulphurisation plant (FDG) Consisting of Two Separate Absorbers (Line 1 ("L1") and Line 2 ("L2")) including Secondary Sections
The Agent produces within the framework of Part 1, the following D&S: Concept planning, preliminary inputs for the preparation of approval documentation and advance implementation planning.
2.1.2.1 Concept Planning
In close cooperation with the Principal or the Overall Planner, the Agent must work out concepts for a technically optimal, safe, flexible and overall economical operation of the FGD and its secondary sections. Here, the Agent must particularly take into consideration that the FGD must be optimally integrated into the duo-steam-generator-powerhouse and is therefore in close agreement and cooperation with the Overall Planner and Principal's contractor authorised for further sub-systems, work out concepts for the interaction under consideration of a technically optimal, safe and economical solution.
The Agent must work up the given conditions regarding location and specifications (as per Annex 6) within the framework of concept planning and ensure a balance with the requirements. Thereby, in correlation with the installation and commissioning of the new components and systems as well as the connection to available equipment of the existing power plant blocks, it is to be taken into consideration to the extent necessary that, during the construction period, existing blocks will still be in operation, the operation of and access to which must not be affected by the new construction measures. The integration/upgrading of existing plants must take place in the new construction project to the best possible and in line with the requirements of new construction and existing plants.
The concept planning includes, amongst others, the layout, planning and calculations within the supply limits given under Clause 2.1.7
2.1.2.2 Inputs for the Preparation of Approval Documentation
Within the framework of planning for approval, the Agent must complete the design, calculation and layout planning of the FGD to the extent that these match the requirements for the submission of complete and approval worthy approval documents conforming to the pertinent legal norms and administrative rules, particularly Federal German regulations and those of the State of North Rhine-Westphalia.
As part of the preliminary work for the approval applications and the required expert opinion, the Agent prepares all the documents for the approval of the FGD and does the preliminary work for acquiring the approval for the entire powerhouse.
This also applies to plans for fire, escape and rescue routes, zone plans for hazard and explosion protection, fire prevention, escape route and explosion prevention concepts. Particularly Annexes 59 ff are to be considered as a basis for this preliminary work. For all plant sections in which the formation of explosive mixtures cannot be ruled out with certainty, a concept for explosion prevention as per the requirements of the Policy 1999/92/EG (ATEX 137) must be prepared. This serves as a basis for the explosion prevention document as per § 6 Plant Safety Ordinance to be compiled by the Principal. For operating material in explosion prone areas, the requirements of product guidelines 94/9 EG (ATEX 95) apply.
The approval as per BlmSchG (Federal Immissions Control Act) includes, as per § 13 BImSchG, other official decisions concerning the plant. This applies in particular to the building permission and the steam boiler license.
Documents that are submitted along with the application for approval must be handed over in digital editable EDP-format and hard copy in original with up to 60 copies. The Agent
must make available documents that are required to be signed in original in the required numbers.
The documents and services include:
• Concepts for setting up the FGD absorber, raw gas channels, housing, auxiliary and
support plant sections as well as electrical and process control units and optional flue gas cooler.
• general documents for approval application with regard to
o Division of the scope of supply in plants as per § 2 para. 1 BetrSichV
(Ordinance on Industrial Safety) and correlation of condition requirements as per
§ 7 BetrSichV
o Description of scope of supply of the FGD and specific definition of supply limits and interfaces.
o Identification and evaluation of hazards as per BetrSichV, that are substantiated in the technical rules for plant safety TRBS. the TRBS applicable to the relevant scope of supply is to be observed
o Information on the plant and the operation of plants
o Operating instructions (including start-up and shut-down, full load and part load operation, malfunction in plant operation)
o Description of process
o Description of function
o Description of plant sections, including information on all relevant technical details
o Preparation of the process balances and evaluation of material flows and their composition, and specifying different load cases and foreseeable operational malfunctions
o Information on handled, hazardous substances. Evaluation of possible release of substances and reactions during malfunction of process operation and within the framework of Hazardous Incident Ordinance (12 BimSchV)
o Information on substances (e.g. composition, volume, mass flows, safety data sheet)
o Measurement, control and regulation concepts
o Emissions (even diffuse) (flue gas, water, sound etc.) including information on its frequency, specification of the source, relevant technical data, applied techniques for reduction / prevention
o Emissions measurement concept
o Plant safety
o Occupational protection
o Fire protection
o Explosion protection
o Protection of water and water management
o Information on residual substances and waste (e.g. composition, volume, waste code)
o Sound protection (e.g. information on the source and methods for sound protection);
preliminary work for preparation of expert opinion on sound protection
o Information on heat usage
o Basic flow sheets and process flow sheets (preliminary work for the Overall Planner)
o Filling in of all required forms from the approval authority for the approval application in
connection with the D&S of this contract. The Principal provides the forms required by the authority to the Agent for filling
• Preparation of approval documents for the permission to run the FGD
as per § 13 of the regulation for industrial safety (wherever applicable)
• Preliminary work for preparation of documents for the establishment of suitability of plants for the handling of water polluting substances (VAUwS) for supplied plant parts as well as, if necessary, for temporary plants
• Preliminary work for building documents as per the ordinance on building related inspections (BauPrüfVO) of the State of North-Rhine-Westphalia. Preparation of layout plans in the officially prescribed scale (1:100, 1:50) for the FGD and its secondary sections. Information on necessary platforms and mezzanines are also part of layout plans. The numbering of components in the layout plans is to be done as per the specification of the approving authority or the Overall Planner authorised by the Principal
• Preliminary work for the escape route concept with information on the direction of escape, the paths and steps in the course of the escape route as a basis for the Overall Planner for the preparation of the fire protection concept of the entire plant and the fire risk analysis
• Preliminary work for the preparation of the building specification (draft) as well as the
calculation of ground areas and cubic content as per DIN 277
• Provisional load specifications (location, size, direction, broken up according to permanent loads and payloads min./max.) for the draft planning as well as pre-dimensioning of component supports and preparation of the design of the foundation for the individual components including provisional information on assembly loads.
• Heat loads and specifications for the required and/or heating/air conditioning/ventilating units
as well as flue gas and heat extraction units to be supplied by the Agent.
The documents required for the application and approval as per BImSchG will be synchronised and uniformly put together by the Overall Planner.
The Agent will follow the formal specifications of the Principal or the Overall Planner for the compilation of the records and documents.
All approval documents that are demanded by the Principal (filled-in forms, overview drawings, plant descriptions etc, if necessary, in greater numbers) are to be affixed with stamp and original signatures.
The exact extent of the documents to be provided will be determined in coordination with the responsible authorities by the Principal before submitting the application for approval.
Further, The Agent's D&S also is responsible for the review/ editing of documents made by the Agent and services based on conditions, demands or secondary clauses from the approval procedures in coordination with the certified monitoring centre (ZÜS), as well as the necessary review of the documents for the application for steam boiler permit as per the regulations for industrial safety.
The Agent must, on demand by the Principal, participate in discussions with authorities or other parties involved in the planning of the eligibility in case this is necessary e.g. for a quick or technically competent clarification.
The essential documents of the application for approval can be taken from Annex 74. Documents over and above that must be coordinated by the Principal and the Agent within the framework of the approval procedure. The documents markings under Annex 74 could differ in the exact wording from those in the BImSchG-application.
2.1.2.3 Advanced Implementation Planning
The Agent must ensure compliance with deadlines as per Clause 3ff by starting work on time. For this reason, the planning services required from the Agent's point of view and/or requested by the Principal are included in Part A of the contract, which must already have been rendered prior to honouring the planned option for Part B, so that upon presentation of the certificate of approval and honoured option Part B, the production or the work can be commenced without delay. This includes planning by the Agent as well as the sub-contractors to be appointed by the Agent and the cooperation with the Overall Planner appointed by the Principal, the notified body, experts and the certified monitoring centre (ZÜS).
The services include in particular the design details, layout and implementation planning and construction as continuation of the conceptualisation.
The services assigned to the Agent within the framework of the advanced implementation planning include amongst others:
• Design and construction of buildings. Thereby one must keep the concept of architecture in mind and maintain a continuous facade.
• Structural design, including determining and placing of walk-on structures, components, assembly openings, lifting devices and elevators.
• Layout planning taking into account the platforms and platform heights with sufficient head room keeping in mind planning of escape and rescue routes.
• Process and safety related design, construction and calculation for his D&S
• Hindrance-free layout of his D&S with other assemblies, belonging to third party contractors, in the building.
• Temporary load specifications (location, size, direction, with break-up according to permanent loads and payloads min./max.) as per VGB (Association of Large Boiler Operators) guidelines VGB-R 602 and project specifications (PDMS - load point management) and Annex 11 ff for design planning and pre-dimensioning of component supports and preparation of foundation designs of individual components
• Preparation of total load plans as per VGB-R guidelines VGB-R 602 U, which also contain loads and structural marginal conditions of on-site components. These load plans are to be continuously updated by the Agent and provided to the Principal
• Load tables must be prepared for every single platform, in which the loads that are to be supported and those that are to be transmitted are listed with load points.
• Fixing up of static systems and coordinating with the planning of support structures for the foundation (optimisation of the entire system); the variants shown by the Principal must also be investigated and evaluated within the framework of this contract. In case of several variants, the solution preferred by the Principal is to be followed
• Necessary static pre-dimensioning for his D&S.
• Overview drawings with data on positions and static calculations and the type and quality for construction material
• preliminary documents for quality assurance (material and product specifications as well as test and inspection plans, lists of tests to be carried out) must be prepared and coordinated with the Principal
• Heat loads and specifications for the required heating /air conditioning/ventilation
equipment as well as flue gas and heat extraction units to be provided by the Principal
• Heat transfer curves for different load cases for the flue gas cooler option and
preliminary work for system planning of the heat displacement system
• Project specific work safety plan
2.1.2.4 Technical Documents
Within the framework of Part A, the Agent prepares the documents stated in the table under clause 3.3.3 and hands them over to the Principal on the dates stated in the table under Clause 3.3.3.
Specifications for implementation of documentation are to be taken in particular from Annex 10, the process guidebook (as per Annex 11), Clause 2.1.6 of this contract as well as further specifications as per Clause 2.1.1 and 2.1.2 and to be taken into account accordingly.
French to English: MATERIAUX INTERIEURS A L'HABITACLE COMBUSTIBILITE HORIZONTALE General field: Tech/Engineering Detailed field: Automotive / Cars & Trucks
Source text - French Méthode d'essai matériaux
D45 1333
MATERIAUX INTERIEURS A L'HABITACLE
COMBUSTIBILITE HORIZONTALE
Page 1/22
Sans restriction d'utilisation
OR : 01/10/1977 G : 30/03/2009 USAGE INTERNE
AVANT-PROPOS
Ce document est équivalent au document du Groupe RENAULT de référence D45-1333.
Il ne doit pas être modifié sans une consultation préalable du Service Normalisation de ce Groupe.
Il est conforme à l'accord intervenu entre ce Groupe et PSA en mars 2009.
Il permet d'effectuer les essais en conformité avec le règlement USA FMVSS 302, la norme NF ISO 3795 et le TRIAS 48-1994.
Rédacteur
Vérificateurs
Approbateur
Vanessa HUBERT DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD
Voir liste des Intervenants
Stéphane RAVASSARD DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD
Date
23/03/2009
Signature
-
Date
23/03/2009
Signatures
-
Date
23/03/2009
Signature
-
COMBUSTIBILITE HORIZONTALE - MATERIAUX INT A L'HABITACLE D45 1333 2/22
OR : 01/10/1977 G : 30/03/2009 USAGE INTERNE
HISTORIQUE
Indice
Date
Nature des modifications
OR
01/10/1977
CREATION DE LA NORME.
A
01/07/1982
REFONTE COMPLETE DE LA METHODE D'ESSAI.
B
01/04/1994
REFONTE COMPLETE DE LA METHODE D'ESSAI.
C
15/10/1997
REPRISE SOUS IDEM.
D
26/09/2001
EVOLUTION DE LA METHODE D'ESSAI.
GROUPE DE TRAVAIL TEXTILES / GARNISSAGE PSA/RSA/RVI.
E
03/12/2003
AJOUTE DE L'ANNEXE 5 – RAPPORT DE TEST D'INFLAMMABILITE – GROUPE DE TRAVAIL PSA/RSAS/RVI.
F
30/03/2005
AJOUTE DANS LE CHAPITRE 5. APPAREILLAGE LE CONSTITUANT 5.4.MIROIR FACULTATIF POUR L'UTILISATION AU FOND DE L'ENCEINTE.
GROUPE DE TRAVAIL TEXTILES / GARNISSAGE PSA/RSA/RENAULT TRUCKS.
MISE EN CONFORMITE SUIVANT LES NOUVELLES REGLES DU FORMALISME DES NORMES D
G
30/03/2009
REFONTE DU § 8. PREPARATION DES EPROUVETTES ET DU § 12. RAPPORT D'ESSAI. MODIFICATIONS REDACTIONNELLES DU § 9. MODE OPERATOIRE. INTRODUCTION DU TRIAS 48 ET DE SON PV D'ESSAI SPECIFIQUE AVEC REFONTE DE L'ANNEXE 5.
INTERVENANTS
Les personnes suivantes ont participé à la rédaction et/ou à la vérification de cette méthode d'essai :
DTI/DITV/RHN/SEC
Yves BESSERO, Laurent CANNELLE, Antony PERONNO
DTI/DPMO/CIMB/IMPM/MPLC
Vanina SABATHIER
DTI/DITV/PMXP/ECH
Franck JAFFIOL
DTI/DITV/RHN/NCF
Guy DHENIN
Renault
Stéphane SAINTOMER, Gilbert FASSOT
SOMMAIRE
1. OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION 4
2. DOCUMENTS DE REFERENCE 4
2.1. NORME 4
2.2. REGLEMENTATION 4
2.3. AUTRES DOCUMENTS 4
3. TERMINOLOGIE ET DEFINITION 4
3.1. DEFINITION 4
3.2. SIGLES 4
COMBUSTIBILITE HORIZONTALE - MATERIAUX INT A L'HABITACLE D45 1333 3/22
OR : 01/10/1977 G : 30/03/2009 USAGE INTERNE
4. PRINCIPE DE LA METHODE D'ESSAI 4
5. APPAREILLAGE 5
5.1. CHAMBRE DE COMBUSTION 5
5.2. PORTE-EPROUVETTE 5
5.3. GRILLE 5
5.4. MIROIR FACULTATIF 5
5.5. BRULEUR A GAZ 5
5.6. GAZ D'ESSAI 5
5.7. SALLE CONDITIONNEE 6
5.8. CHRONOMETRES 6
5.9. MOYEN DE MESURE 6
5.10. ETUVE A BRASSAGE D'AIR 6
5.11. ETUVE HUMIDE 6
5.12. PEIGNE EN METAL 6
5.13. HOTTE FACULTATIVE 6
5.13.1. Caractéristiques de la hotte pour application de la norme NF ISO 3795 6
5.13.2. Caractéristiques de la hotte pour l'application du règlement FMVSS 302 6
6. PREPARATION DES SOLUTIONS 6
7. REPRESENTATIVITE DES ECHANTILLONS 7
8. PREPARATION DES EPROUVETTES 7
8.1. DIMENSIONS DES EPROUVETTES 7
8.1.1. Cas général 7
8.1.2. Cas particuliers 7
8.2. EPAISSEUR DE L'EPROUVETTE 8
8.3. CAS D'UNE EPROUVETTE NON PLANE 10
8.4. CAS DES MATERIAUX ISOTROPES ET ANISOTROPES 10
8.5. CAS D'UN MATERIAU PRESENTANT UNE FACE PELUCHEUSE 10
8.6. TRAIT REPERE 10
8.7. VIEILLISSEMENT 10
8.8. CONDITIONNEMENT 10
9. MODE OPERATOIRE 11
9.1. PREMIER CHRONOMETRAGE 11
9.2. DEUXIEME CHRONOMETRAGE 11
9.3. EXTINCTION NATURELLE AVANT LE DEUXIEME TRAIT REPERE 11
9.4. EXTINCTION NATURELLE AVANT LE PREMIER TRAIT REPERE 11
9.5. CAS D'UN MATERIAU REFENDU 11
10. REMARQUES 12
11. EXPRESSION DES RESULTATS 12
11.1. TYPE DE COMBUSTION 12
11.2. VITESSE DE COMBUSTION 12
12. RAPPORT D'ESSAI 13
ANNEXE 1 (1/2) CHAMBRE DE COMBUSTION (5.1.) 14
ANNEXE 1 (2/2) CHAMBRE DE COMBUSTION (5.1.) 15
ANNEXE 2 PORTE-EPROUVETTE (5.2.) 16
ANNEXE 3 EXEMPLE DE SECTION DU CADRE EN FORME DE U PARTIE INFERIEURE PREVUE POUR EQUIPEMENT AVEC FILS DE SUPPORT 17
ANNEXE 4 EPROUVETTE 18
ANNEXE 5 (1/4) RAPPORT DE TEST D'INFLAMMABILITE DE PIECES D'HABILLAGE INTERIEUR – TRIAS 48 19
ANNEXE 5 (2/4) RAPPORT DE TEST D'INFLAMMABILITE DE PIECES D'HABILLAGE INTERIEUR – TRIAS 48 20
ANNEXE 5 (3/4) RAPPORT DE TEST D'INFLAMMABILITE DE PIECES D'HABILLAGE INTERIEUR – TRIAS 48 21
ANNEXE 5 (4/4) RAPPORT DE TEST D'INFLAMMABILITE DE PIECES D'HABILLAGE INTERIEUR – TRIAS 48 22
PSA PEUGEOT - CITROËN
COMBUSTIBILITE HORIZONTALE - MATERIAUX INT A L'HABITACLE D45 1333 4/22
OR : 01/10/1977 G : 30/03/2009 USAGE INTERNE
1.OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION
Cette méthode a pour objet la détermination de la vitesse de combustion horizontale et le type de combustion des matériaux situés à l'intérieur de l'habitacle.
L'essai peut être effectué sur le matériau de surface, sur un composite qui est constitué de ce matériau de surface lié au matériau sous-jacent, ainsi que sur les matériaux sous-jacents.
2.DOCUMENTS DE REFERENCE
2.1.NORME
A10 0156
RAPPORTS D'ESSAIS - REDACTION
NF ISO 3795
VEHICULES ROUTIERS ET TRACTEURS ET MATERIELS AGRICOLES ET FORESTIERS - DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES DE COMBUSTION DES MATERIAUX INTERIEURS
2.2.REGLEMENTATION
FMVSS 302
NORME DE SECURITE FEDERALE POUR VEHICULES AUTOMOBILES - INFLAMMABILITE DES MATERIAUX
2.3.AUTRES DOCUMENTS
TRIAS 48-1994 Article 12.1.1
SAFETY REGULATIONS FOR ROAD VEHICULE - TEST PROCEDURE
(Equivalent à l'article 11.6.23 du blue book)
3.TERMINOLOGIE ET DEFINITION
Chapitre spécifique pour les essais pour xxx.
Un dictionnaire (glossaire) des principaux termes et leurs définitions utilisés dans les activités de l'Amont Technico-Industriel est consultable en interne via le glossaire Nectar (http://nectar.inetpsa.com). Ce glossaire est progressivement enrichi.
3.1.DEFINITION
Sans objet.
3.2.SIGLES
Sans objet.
4.PRINCIPE DE LA METHODE D'ESSAI
Enflammer l'extrémité d'une éprouvette maintenue horizontale par des mâchoires en « U ». Observer le type de combustion et déterminer la vitesse de combustion entre deux traits-repères.
COMBUSTIBILITE HORIZONTALE - MATERIAUX INT A L'HABITACLE D45 1333 5/22
OR : 01/10/1977 G : 30/03/2009 USAGE INTERNE
5.APPAREILLAGE
5.1.CHAMBRE DE COMBUSTION
De préférence en acier inoxydable et de dimensions intérieures 381 mm x 356 mm x 203 mm, suivant l'Annexe 1.
La face avant de cette chambre comporte une fenêtre d'observation incombustible qui peut couvrir toute la face avant et qui peut servir de panneau d'accès.
La face inférieure de la chambre est percée de 10 trous, de diamètre 19 mm, pour la ventilation, la partie supérieure comporte une ouverture d'aération, de 12,7 mm de haut, faisant tout le tour.
La chambre repose sur quatre pieds hauts de 10 mm. Sur un des côtés, la chambre peut comporter un orifice pour l'introduction du porte-éprouvette garni ; de l'autre côté, une ouverture laisse passer le tuyau d'arrivée de gaz.
La matière fondue est recueillie dans une cuvette, placée sur le fond de la chambre entre les trous de ventilation sans les recouvrir.
Durant l'essai proprement dit, cette chambre de combustion doit être placée dans une salle répondant à une température de 23 °C ± 5 °C et une vitesse d'air V < 0,05 m s-1, elle peut être placée sous une hotte (5.13.) de laboratoire destinée à évacuer les fumées de la combustion.
5.2.PORTE-EPROUVETTE
Composé de deux plaques de métal en forme de « U » ou cadres en matériau résistant à la corrosion, suivant l'Annexe 2.
La plaque inférieure porte des tétons, la plaque supérieure des alésages correspondants de façon à permettre une fixation sûre de l'éprouvette. Les tétons servent aussi de repères de mesure de début et de fin de combustion.
La partie inférieure de l'éprouvette doit se trouver à une distance de 178 mm au-dessus de la plaque de fond.
La distance entre le bord avant du porte-éprouvette et l'extrémité de la chambre doit être de 22 mm.
5.3.GRILLE
Facultative, pour l'application du règlement FMVSS 302.
L'utilisation de la grille est obligatoire pour l'application de la norme NF ISO 3795.
Cette grille est composée d'un porte-éprouvette (5.2.) et de fils résistants à la chaleur d'un diamètre de 0,25 mm tendus en travers du porte-éprouvette à des intervalles de 25 mm, suivant l'Annexe 3.
5.4.MIROIR FACULTATIF
Posé au fond de la chambre suivant un angle de 45° pour faciliter la mesure sur l’éprouvette.
Ce miroir est posé de telle façon qu’aucune matière enflammée ou fondue ne puisse l’atteindre. Il permet une meilleure visibilité de l’éprouvette quelque soit le matériau testé, lorsque l’on se trouve en présence de fumées ou de coulures par exemple.
5.5.BRULEUR A GAZ
Type bec Bunsen de diamètre intérieur 9,5mm. 5,00 -
Celui-ci est placé dans la chambre de combustion de façon que le centre de la buse se trouve à 19 mm ± 1 mm en dessous du centre du bord inférieur de l'éprouvette.
5.6.GAZ D'ESSAI
Le gaz fourni au bec doit avoir un pouvoir calorifique d'environ 38 MJ/m3 (par exemple gaz naturel).
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5.7.SALLE CONDITIONNEE
A 23 °C ± 2 °C et 50 % ± 5 % d'humidité relative.
5.8.CHRONOMETRES
Au nombre de deux, précis à 0,5 s, pour l'application de la norme NF ISO 3795 ou précis à 1 s dans les autres cas.
5.9.MOYEN DE MESURE
Réglet précis à 0,5 mm.
5.10.ETUVE A BRASSAGE D'AIR
Permettant d'obtenir une température de 100 °C ± 2 °C ou toute autre température précisée par le constructeur pour un vieillissement.
5.11.ETUVE HUMIDE
Régulée à 40 °C ± 2 °C et 95 % ± 5 % d'humidité relative.
5.12.PEIGNE EN METAL
Ayant 7 à 8 dents à pointe arrondie tous les 25 millimètres et d'une longueur d'au moins 110 mm.
5.13.HOTTE FACULTATIVE
5.13.1.CARACTERISTIQUES DE LA HOTTE POUR APPLICATION DE LA NORME NF ISO 3795
La chambre de combustion peut être placée dans une hotte de laboratoire à condition que le volume interne de cette hotte soit au moins 20 fois, mais au plus 110 fois plus grand que le volume de la chambre de combustion et qu'aucune de ses dimensions (hauteur, largeur ou profondeur), ne soit supérieure à 2,5 fois l'une des deux autres.
Avant l'essai, la vitesse verticale de l'air dans la hotte de laboratoire est mesurée à 100 mm en avant et en arrière de la place prévue pour la chambre de combustion. Elle doit être située entre 0,10 m/s et 0,30 m/s (ou toute autre valeur imposée par la législation du pays), de façon à éviter une gêne éventuelle à l'opérateur avec les produits de combustion.
La hotte ainsi réglée fonctionne pendant l'essai. Il est possible d'utiliser une hotte à ventilation naturelle avec une vitesse d'air appropriée.
Si ces conditions ne sont pas respectées, la hotte ne doit pas fonctionner.
5.13.2.CARACTERISTIQUES DE LA HOTTE POUR L'APPLICATION DU REGLEMENT FMVSS 302
Il n'y a pas de spécifications particulières liées à la hotte.
Néanmoins, lors de l'essai il ne doit pas y avoir de courants d'air dans la chambre de combustion :
Vair compris entre 0,1 m/s-1.et 0,3 m/s-1
6.PREPARATION DES SOLUTIONS
Sans objet.
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7.REPRESENTATIVITE DES ECHANTILLONS
Chapitre spécifique pour les essais pour PSA Peugeot Citroën.
Les échantillons doivent être représentatifs de la grandeur à caractériser. Pour assurer cette représentativité il est nécessaire de connaître les caractéristiques fondamentales de la population étudiée. Les critères de sélection des échantillons doivent être spécifiés dans le Rapport d’Essai (RE), dont le contenu est défini dans la norme A10 0156.
En cas de doute sur l'échantillonnage, contacter le service PSA DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD afin de connaître les directives à suivre.
8.PREPARATION DES EPROUVETTES
Essayer les matériaux simples ou composites dont tout ou une partie se trouve à moins de 13 mm de l'habitacle.
Tout matériau qui n'adhère pas à un autre matériau en chaque point de contact est essayé seul.
Tout matériau qui adhère à un (d') autre(s) matériau(x) en tout point de contact, est essayé avec l'(les) autre(s) matériau(x), en tant que composite.
8.1.DIMENSIONS DES EPROUVETTES
8.1.1.CAS GENERAL
Découper des éprouvettes de 356 mm x 100 mm dans le matériau à essayer, suivant l'Annexe 4. 20 -
Pour les éprouvettes devant subir le vieillissement (8.8.), faire vieillir le matériau, puis le reconditionner tel qu'indiqué au § 8.7. et découper les éprouvettes, ceci permettant de s'affranchir d'un retrait potentiel.
8.1.2.CAS PARTICULIERS
Dans le cas où il n'est pas possible d'obtenir des éprouvettes de 356 mm x 100 mm, procéder de la façon suivante : 20
• Pour le règlement FMVSS 302
Lorsque la longueur est inférieure à 356 mm, utiliser la longueur disponible, sur une largeur de 102 mm.
Lorsque la largeur est inférieure à 102 mm, utiliser la largeur disponible, sur une longueur de 356 mm.
Lorsque la longueur disponible est inférieure à 356 mm et lorsque la largeur disponible est inférieure à 102 mm, effectuer l'essai sur une éprouvette représentative en termes de matière, process, couleur, etc., de longueur 356 mm, de largeur de 100 mm et d'épaisseur égale à l'épaisseur maximale de la pièce dans la limite de 13 mm. 20 -
• Pour la norme NF ISO 3795
• Lorsque la largeur est comprise entre 3 mm et 60 mm, utiliser la largeur disponible, sur une longueur de 356 mm.
• Lorsque la largeur est comprise entre 60 mm et 102 mm, utiliser la largeur disponible, sur une longueur d'au moins 140 mm. Dans ce cas, la distance possible de combustion correspond à la longueur de l'éprouvette, la mesure commençant au premier trait repère.
• Ne peuvent être testées suivant la norme NF ISO 3795 :
• les éprouvettes d'une largeur inférieure à 60 mm et d'une longueur inférieure à 356 mm
• les éprouvettes d'une largeur comprise entre 60 mm et 100 mm, mais de longueur inférieure à 140 mm, 20
• les éprouvettes d'une largeur inférieure à 3 mm.
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8.2.EPAISSEUR DE L'EPROUVETTE
L'épaisseur de l'éprouvette est celle du matériau simple ou composite, sauf lorsque celle-ci dépasse 13 mm.
• Cas d'un matériau simple :
Le matériau est fendu de façon à présenter une épaisseur de 13 mm mesurée à partir de la surface la plus proche de l'habitacle, comme indiqué sur le schéma ci-dessous.
• Cas d'un matériau composite :
• cas 1
Le matériau A a une surface de contact non adhérente en tout point à celle du matériau B.
Le matériau B est à une distance inférieure à 13 mm de la surface de l'habitacle.
Les matériaux A et B sont donc testés séparément, tels que deux matériaux simples.
• cas 2
Le matériau A a une surface de contact adhérente en tout point à celle du matériau B.
Le matériau B est à une distance inférieure à 13 mm de la surface de l'habitacle.
Les matériaux A et B sont donc testés ensemble, dans la limite de 13 mm d'épaisseur.
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• cas 3
Le matériau A a une surface de contact non adhérente en tout point à celle du matériau B.
Le matériau B est à une distance inférieure à 13 mm de la surface de l'habitacle.
Le matériau B a une surface de contact non adhérente en tout point à celle du matériau C
Les matériaux A et B sont donc testés séparément, tels que deux matériaux simples.
Le matériau C n'est pas testé (car distant de plus de 13 mm de la surface de l'habitacle).
• cas 4
Le matériau A a une surface de contact non adhérente en tout point à celle du matériau B.
Le matériau B est à une distance inférieure à 13 mm de la surface de l'habitacle.
Le matériau B a une surface de contact adhérente en tout point à celle du matériau C
Le matériau A est donc testé seul
Les matériaux B et C sont donc testés ensemble, dans la limite de 13 mm d'épaisseur.
Nota : Quel que soit le cas rencontré, lorsque deux matériaux présents à moins de 13 mm de l'habitacle ont une surface de contact adhérente, mais pas en tout point, les deux matériaux doivent être testés ensembles et doivent aussi être testés séparément, comme deux matériaux simples.
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8.3.CAS D'UNE EPROUVETTE NON PLANE
Lorsqu'il n'est pas possible d'obtenir une éprouvette plane, par suite de la courbure de la pièce à essayer, découper l'éprouvette de façon à ce que son « bombage » ne dépasse 13 mm en aucun point.
8.4.CAS DES MATERIAUX ISOTROPES ET ANISOTROPES
Dans le cas d'un matériau homogène ou isotrope, prélever une série de 5 éprouvettes.
Dans le cas d'un matériau anisotrope, prélever une série de 5 éprouvettes dans le sens longitudinal et une série de 5 éprouvettes dans le sens transversal.
8.5.CAS D'UN MATERIAU PRESENTANT UNE FACE PELUCHEUSE
Lorsque le matériau présente une face pelucheuse, le placer sur une surface plane et le peigner deux fois à rebrousse poil avec le peigne (5.12.).
8.6.TRAIT REPERE
Sur chaque éprouvette et/ou sur le support métallique, tracer un premier trait-repère distant de 38 mm de l'une des extrémités de l'éprouvette et un deuxième trait-repère distant de 254 mm du premier trait, lorsque les dimensions de l'éprouvette le permettent.
8.7.VIEILLISSEMENT
Faire subir, si spécifié par le constructeur, l'un ou les vieillissements suivants :
• 100 h à 100 °C ± 2 °C dans l'étuve à brassage d'air (5.10.),
• 100 h à 40 °C ± 2 °C et 95 % ± 5 % d'humidité relative dans l'étuve humide (5.11.),
• ou toute autre condition spécifiée par le constructeur.
Les conditionner comme indiqué au paragraphe 8.8., prélever les deux séries d'éprouvettes de combustibilité, puis les faire brûler suivant le mode opératoire du chapitre 9.
8.8.CONDITIONNEMENT
Dans le cas général, conditionner les éprouvettes dans la salle conditionnée (5.7.) pendant un minimum de 24 heures.
Dans le cas de matériaux hygroscopiques, la durée de conditionnement est portée à 72 heures.
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9.MODE OPERATOIRE
Ce mode opératoire s'applique aux éprouvettes neuves ou vieillies, selon les spécifications du constructeur.
Dans le cas du règlement USA FMVSS 302, faire l'essai sans la grille. Si l'éprouvette a tendance à s'affaisser, refaire l'essai avec la grille et prendre en compte ce dernier résultat.
Nota : Après chaque éprouvette testée, s'assurer que la chambre de combustion et le porte-échantillon ont une température maximale de 30 °C avant de débuter l'essai suivant.
9.1.PREMIER CHRONOMETRAGE
Conformément à l'Annexe 2, placer l'éprouvette dans le porte-éprouvette (5.2.), de façon à ce que les deux côtés et une extrémité soient maintenus par les branches de ce porte-éprouvette, que l'extrémité libre soit celle où est tracé le premier trait repère ; la face de l'éprouvette qui est la plus proche de l'habitacle doit être tournée vers le bas.
Lorsque les deux faces sont aussi proche l'une que l'autre de l'habitacle, les deux faces doivent être essayées.
Disposer le tout au centre de la chambre de combustion (5.1.). Vérifier que l'éprouvette est bien horizontale.
Régler le bec Bunsen (5.5.) de façon que la hauteur de flamme soit de 38 mm. L'arrivée d'air au brûleur est fermée. La flamme doit avoir brûlé durant au moins 1 minute afin d'obtenir une stabilisation de la flamme, avant le commencement des essais.
Commencer le chronométrage (5.8.) lors de la mise en contact de l'éprouvette avec la flamme, éteindre celle-ci au bout de 15 secondes.
Nota : Attention au temps écoulé entre la coupure du gaz et l'extinction de la flamme.
9.2.DEUXIEME CHRONOMETRAGE
Commencer le deuxième chronométrage lorsque le front de flamme atteint le premier trait-repère distant de 38 mm de l'extrémité libre. Observer la propagation de front de flamme sur la face qui brûle le plus vite (face supérieure ou inférieure).
Noter le temps nécessaire t (en secondes) pour que le front de flamme atteigne le deuxième trait-repère distant de 254 mm du premier.
Noter toute particularité de la combustion du matériau, telle que « flash » de la surface, propagation irrégulière, combustion lente, combustion avec fumées, formation de gouttes (enflammées ou non), vitesses de combustion différentes, dans les diverses couches de l'éprouvette, déstratification, etc.
9.3.EXTINCTION NATURELLE AVANT LE DEUXIEME TRAIT REPERE
S'il se produit une extinction naturelle avant le deuxième trait-repère, déterminer :
• le temps t' de cette combustion,
• la longueur L d'éprouvette consumée, en millimètres, à l'aide du moyen de mesure (5.9.), c'est-à-dire la plus grande distance parcourue par le front de flamme à partir du premier trait-repère.
Noter également toutes les particularités de la combustion.
9.4.EXTINCTION NATURELLE AVANT LE PREMIER TRAIT REPERE
S'il se produit une extinction naturelle avant le premier trait-repère, le noter.
9.5.CAS D'UN MATERIAU REFENDU
Dans le cas où le matériau aurait été est refendu pour la préparation de l'éprouvette d'essai, ne pas prendre en considération le front de flamme qui se propagerait sur la face créée par la découpe.
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10.REMARQUES
Chapitre spécifique pour les essais pour PSA Peugeot Citroën.
Sans objet.
11.EXPRESSION DES RESULTATS
11.1.TYPE DE COMBUSTION
• Non combustible :
Type A : le matériau ne s'enflamme pas ou s'éteint dès que le front de flamme n'est plus au contact du bec Bunsen.
• Auto extinction :
Type B : le matériau brûle et la combustion s'arrête avant que le front de flamme ait atteint le premier trait-repère.
Type C : le matériau brûle et cesse de brûler moins de 60 secondes après le début du second chronométrage et n'a pas brûlé sur plus de 50 millimètres après le premier trait-repère.
Type D : le matériau brûle et la flamme s'éteint entre les deux traits-repères, à l'exclusion du cas précédent.
• Combustible :
Type E : la combustion se poursuit jusqu'au deuxième trait-repère.
11.2.VITESSE DE COMBUSTION
Calculer comme indiqué ci-dessous les vitesses de combustions pour les types D et E et retenir le résultat le plus défavorable obtenu avec la série d'éprouvettes neuves ou vieillies, dans la longueur ou dans la largeur (matériau anisotrope) avec l'une ou l'autre face (matériau présentant deux faces d'exposition).
• Si la combustion a atteint le deuxième trait-repère, type E, la vitesse de combustion V, exprimée en millimètres par minute (mm/min), pour chaque éprouvette, est obtenue à l'aide de la formule suivante : t60 254V=
où : t = durée de combustion, en secondes, pour brûler 254 mm (distance entre traits-repères).
• Si la combustion s'est arrêtée avant le deuxième trait-repère, type D ou si la taille de l'échantillon ne permet pas de tracer le 2ème trait repère à 254 mm du 1er trait, la vitesse de combustion V', exprimée en millimètres par minute (mm/min), est obtenue à l'aide de la formule suivante : t'60 LV'=
où :
L = longueur brûlée, en millimètres,
t' = durée de combustion de la longueur L, en secondes.
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12.RAPPORT D'ESSAI
Outre les résultats obtenus, le procès-verbal d'essai doit indiquer :
• la référence de la présente méthode,
• la référence du matériau essayé et le nom du fournisseur,
• les dimensions des éprouvettes, si elles diffèrent des valeurs indiquées au paragraphe 8.1.,
• la durée du conditionnement,
• les conditions de vieillissement si elles diffèrent de celles indiquées au paragraphe 8.7.,
• les résultats des essais sur chaque éprouvette, donnés OBLIGATOIREMENT sous ces deux formes:
• type (A, B, …, ou E) et vitesse de combustion, en sens longueur ou sens travers, et toute particularité de la combustion,
• type ("0", "0" "-" ou "-") et vitesse de combustion, en sens longueur ou sens travers, et toute particularité de la combustion, selon le PV d'essai Trias 48 joint en Annexe 5 – pages 1 et 2.
• Indiquer le respect de l'essai selon la norme NF ISO 3795 ou du règlement FMVSS 302 (pour la hotte, le chronomètre, l'utilisation de la grille),
• les détails opératoires non prévus dans la méthode ainsi que les incidents éventuels susceptibles d'avoir agi sur les résultats.
Nota : Le procès-verbal doit être conservé au minimum 15 ans. Les procès-verbaux archivés doivent pouvoir être consultés par les personnes intéressées.
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Annexe 1 (1/2) Chambre de combustion (5.1.)
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Annexe 1 (2/2) Chambre de combustion (5.1.)
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Annexe 2 Porte-éprouvette (5.2.)
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Annexe 3 Exemple de section du cadre en forme de U Partie inférieure prévue pour équipement avec fils de support
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Annexe 4 Eprouvette
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Annexe 5 (1/4) Rapport de test d'inflammabilité de pièces d'habillage intérieur – TRIAS 48
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Annexe 5 (2/4) Rapport de test d'inflammabilité de pièces d'habillage intérieur – TRIAS 48
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Annexe 5 (3/4) Rapport de test d'inflammabilité de pièces d'habillage intérieur – TRIAS 48
Correspondance entre le type de combustion et les indications à porter au PV Trias 48
5 essais au moins doivent être effectués par type de matériaux.
Lorsque l'éprouvette d'essai ne brûle pas ou lorsque la combustion s'arrête avant que la flamme atteigne le premier trait repère, indiquer:
• un tiret « - » dans la colonne «Measured Values» ;
• « 0 » dans la colonne «Burn Rate».
Ce genre d'essai correspondant aux types de combustion A ou B.
Lorsque l'éprouvette cesse de brûler avant que 60 secondes se soient écoulées et que la longueur de la partie brûlée soit inférieure à 50 millimètres, indiquer :
• un tiret « - » dans la colonne «Measured Values» ;
• un tiret « - » dans la colonne «Burn Rate».
Ce genre d'essai correspondant au type de combustion C.
Lorsque le matériau brûle et que la flamme s'éteint entre les deux traits-repères, sur une longueur supérieure à 50 mm, ou que la combustion se poursuit jusqu'au deuxième trait-repère, indiquer :
• les valeurs obtenues dans la colonne «Measured Values» ;
• les valeurs obtenues dans la colonne «Burn Rate».
Ce genre d'essai correspondant aux types de combustion D ou E.
La colonne "Maximum value of burn rate" correspondant à la valeur maximale de vitesse de combustion obtenue lors des 5 essais (colonne "Burn Rate") ; il ne s'agit en aucun cas de la moyenne des 5 essais.
Si l'ensemble des vitesses de combustion correspondent à un « 0 », inscrire dans la colonne "Maximum value of burn rate" « Non combustible »
Si l'ensemble des vitesses de combustion correspondent à un « - » ou un« 0 » « - » inscrire dans la colonne "Maximum value of burn rate" «Self-extinguishing property»
Le TRIAS 48-1994 doit être signé par le responsable de l’essai avec une encre de couleur bleue.
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Annexe 5 (4/4) Rapport de test d'inflammabilité de pièces d'habillage intérieur – TRIAS 48
Aide à la compréhension du PV Trias 48
English
Français
Flame-resistant interior materials test data record form
Rapport type du test d’inflammabilité de matériaux de l’habillage intérieur.
Test date : Y M D
Date du test : Année Mois Jour
Test site :
Lieu du test :
Tested by (supplier and operator) :
Testé par (fournisseur et opérateur) :
1. Make and type of Vehicle in Which Interior Material Concerned Is Used:
1. Véhicule pour lequel le matériau concerné est utilisé.
2. Interior Materials to be tested
2. Matériau à tester.
Use component :
Pièce
Use section (Followings Article 11.6.23 Safety regulations for road vehicles) :
Fonction (suivant article 11.6.23 Safety regulations for road vehicles)
Material
Famille / reference commerciale de la matière
Configuration : Uniform material / Composite material
Configuration : Matériau homogène / Matériau hétérogène
Test specimen dimensions
Dimensions des éprouvettes
Length
Longueur
Width
Largeur
Tickness
Epaisseur
3. Test conditions
3. Conditions lors de l’essai.
Temperature and Relative humidity during test specimen preconditioning.
Max. °C
Min. °C
Max %
Min. %
Température et humidité relative du lieu de conditionnement de l’éprouvette avant essai.
Max. °C
Min. °C
Max %
Min. %
Temperature and Relative humidity during burning test
Max. °C
Min. °C
Max %
Min. %
Température et humidité relative de la chambre de combustion pendant l’essai.
Max. °C
Min. °C
Max %
Min. %
Preconditioning time: Hours
Temps de conditionnement : heures
Holder with wires : Used / Not used
Support avec grille : Utilisé / Non utilisé
4.Test results
4. Résultats d’essais
No. of test specimen
Numéro de l’éprouvette.
Measured values
Valeur des mesures
Length of burnt portion (mm)
Longueur d’éprouvette brulée (mm)
Burning time (sec)
Temps de propagation de la flamme (seconde)
Burn rate (mm/min)
Vitesse de combustion (mm/min)
Maximum value of burn rate
Valeur maximale de vitesse de combustion.
Remarks
Remarques
Translation - English Method of test materials
D45 1333
INTERIOR MATERIALS IN THE CABIN HORIZONTAL COMBUSTIBILITY
Without restrictions on use
1/22
FOREWARD
This document is equivalent to the document of the Group xxx with reference D45 1333
It must not be modified without prior consultation with the Department of Standards of this group It complies with the agreement between this Group and xxxx of March 2009
It allows for testing in conformity with USA regulation USA FMVSS 302, the standardNF ISO 3795 and the TRIAS 48-1994.
Editor
Verifiers
Approver
Vanessa HUBERT
DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD
See list of panellists
Stéphane RAVASSARD
DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD
Date
23/03/2009
Signature
-
Date
23/03/2009
Signatures
-
Date
23/03/2009
Signature
-
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 2/22
BACKGROUND
Index
Date
Nature of modifications
OR :
01/10/1977
CREATION OF THE STANDARD
A
01/07/1982
COMPLETE REVISION OF THE TEST METHOD
B
01/04/1994
COMPLETE REVISION OF THE TEST METHOD
C
15/10/1997
RETEST UNDER THE SAME TEST METHOD
D
26/09/2001 DEVELOPMENT OF THE TEST METHOD
WORKING GROUP TEXTILES / DECORATION.PSA/RSA/RVI
E
03/12/2003 ADDITION OF ANNEX 5 - REPORT OF TEST FOR INFLAMMABILITY - WORKING GROUP PSA/RSAS/RVI.
F
30/03/2005 ADDITION IN CHAPTER 5. CONSTITUTING EQUIPMENT
5.4.OPTIONAL MIRROR FOR USE AT THE BOTTOM OF THE CHAMBER WORKING GROUP TEXTILES / DECORATION.PSA/RSA/RENAULT
TRUCKS.
BROUGHT INTO CONFORMITY FOLLOWING THE NEW RULES AND FORMALISM OF THE STANDARDS D
G
30/03/2009 REVISION OF § 8. PREPARATION OF THE TEST PIECES AND OF § 12. TEST REPORT
EDITORIAL MODIFICATIONS OF § 9. OPERATING METHOD. INTRODUCTION OF TRIAS 48 AND ITS SPECIFIC TEST REPORT SPECIFIC WITH REVISION OF ANNEX 5
PANELISTS
The following persons have participated in the editing and/or verification of this test method :
1. OBJECTIVE AND DOMAIN OF THE APPLICATION
2. REFERENCE DOCUMENTS 4
2.1. STANDARD 4
2.2. REGULATION 4
2.3. OTHER DOCUMENTS 4
3. TERMINOLOGY AND DEFINITION 4
3.1. DEFINITION 4
3.2. LOGOS 4
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 3/22
4. PRINCIPLE OF THE TEST METHOD
4.
5. EQUIPMENT 5.
5.1. COMBUSTION CHAMBER 5.
5.2. SAMPLE HOLDER 5.
5.3. GRILL 5.
5.4. OPTIONAL MIRROR 5.
5.5. GAS BURNER 5.
5.6. TEST GAS 5.
5.7. AIR CONDITIONED ROOM 6.
5.8. STOPWATCHES 6.
5.9. MEANS OF MEASUREMENT 6.
5.10. AIR DRYING OVEN 6.
5.11. HUMIDIFYING OVEN 6.
5.12. METAL COMB 6.
5.13. OPTIONAL HOOD 6.
5.13.1. Characteristics of the hood for application of the standard NF ISO 3795 6.
5.13.2. Characteristics of the hood for the application of regulation FMVSS 302 6
6. PREPARATION OF THE SOLUTIONS 6
7. REPRESENTATIVITY OF THE SAMPLES 7
8. PREPARATION OF THE SAMPLES 7
8.1. DIMENSIONS OF THE SAMPLES 7
8.1.1. General case 7
8.1.2. Specific case 7
8.2. THICKNESS OF THE SAMPLE 8
8.3. IN THE CASE OF A NON PLANE SAMPLE 10
8.4. IN THE CASE OF ISOTROPIC AND ANISOTROPIC MATERIALS 10
8.5. IN THE CASE OF A MATERIAL WITH A FUZZY SIDE 10
8.6. REFERENCE MARK 10
8.7. AGEING 10
8.8. PACKAGING 10
9. BASIC OPERATION 11
9.1. FIRST TIMING 11
9.2. SECOND TIMING 11
9.3. SELF EXTINGUISHING BEFORE THE SECOND REFERENCE MARK 11
9.4. SELF EXTINGUISHING BEFORE THE FIRST REFERENCE MARK 11
9.5. IN THE CASE OF SPLIT MATERIAL
10. REMARKS 12
11. EXPRESSION OF RESULTS 12
11.1. TYPE OF COMBUSTION 12
11.2. SPEED OF COMBUSTION 12
12. TEST REPORT
ANNEX 1 (1/2) COMBUSTION CHAMBER (5.1.) 14.
ANNEX 1 (2/2) COMBUSTION CHAMBER (5.1.) 15.
ANNEX 2 SAMPLE HOLDER (5.2) 16.
ANNEX 3 EXAMPLE OF SECTION OF FRAMEWORK IN THE FORM OF A U. LOWER PART INTENDED FOR EQUIPEMENT WITH SUPPORT WIRES 17
ANNEX 4 SAMPLE 18
ANNEX 5 (1/4) TEST REPORT OF INFLAMMABILITY OF PARTS FOR DECORATION OF THE INTERIOR – TRIAS 48
19.
ANNEX 5 (2/4) TEST REPORT OF INFLAMMABILITY OF PARTS FOR DECORATION OF THE INTERIOR – TRIAS 48
20.
ANNEX 5 (3/4) TEST REPORT OF INFLAMMABILITY OF PARTS FOR DECORATION OF THE INTERIOR – TRIAS 48
21.
ANNEX 5 (4/4) TEST REPORT OF INFLAMMABILITY OF PARTS FOR DECORATION OF THE INTERIOR – TRIAS 48
22.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 4/22
1. OBJECTIVE AND DOMAIN OF THE APPLICATION
The objective of this method is the determination of the speed of horizontal combustion and the type of combustion of materials in the interior of the cabin.
The test can be done on surface materials, on a composite consisting of this surface material attached to underlying material, as well as on the underlying materials.
2.REFERENCE DOCUMENTS
Specific chapter for tests for xxxx
2.1.STANDARD
A10 0156
TEST REPORTS - DRAFTING
NF ISO 3795
ROAD VEHICLES AND TRACTORS AND AGRICULTURAL AND FORESTRY MATERIALS - DETERMINATION OF CHARACTERISTICS OF COMBUSTION OF MATERIALS IN INTERIORS
2.2.REGULATION
FMVSS 302 STANDARD OF FEDERAL SECURITY FOR VEHICLES AUTOMOBILES - INFLAMMABILITY OF MATERIALS.
2.3.OTHER DOCUMENTS
TRIAS 48-1994
Article 12.1.1
SAFETY REGULATIONS FOR ROAD VEHICLES - TEST PROCEDURE (Equivalent to article 11.6.23 of the blue book)
3.TERMINOLOGY AND DEFINITION
Specific chapter for tests for PSA Peugeot Citroën.
A dictionary (glossary) of principal terms and their definitions used in the activities of Almont Technico- Industriel is consultable in house via the glossary Nectar (http://nectar.inetpsa.com). This glossary is progressively augmented.
3.1.DEFINITION
Without objective
3.2.LOGOS
Without objective
4.PRINCIPLE OF THE TEST METHOD
Ignite the tip of a sample held horizontal by the jaws in « U ». Observe the type of combustion and determine the speed of combustion between two reference marks.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 5/22
5.EQUIPMENT
5.1.COMBUSTION CHAMBER
Preferably of stainless steel and of interior dimensions 381 mm x 356 mm x 203 mm, as per annex 1. The front face of this chamber has an incombustible observation window which can cover the whole front
face and which can serve as an access panel.
The rear side of the chamber has 10 apertures of 19 mm diameter for ventilation, the upper part includes an opening of 12.7 mm height for aeration, which goes all the way around.
The chamber rests on four feet 10 mm in height. On one of the sides, the chamber may have an orifice for introduction of sample holders; on the other side, an opening allows the gas supply hose to pass through.
The melted material is recovered in a basin, placed at the bottom of the chamber between the ventilation apertures without covering them.
During the test, strictly speaking, this combustion chamber must be placed in a room with a temperature of 23 °C ± 5 °C and an air velocity V < 0,05 m s-1, it may be placed under a laboratory hood (5.13.) meant to evacuate combustion fumes.
5.2.SAMPLE HOLDER
Consisting of two metal plates in the form of a « U » or frames of materials resistant to corrosion, as per annex 2
The lower plate has pins and the upper plate has drill holes so as to allow a safe fixing of the sample. The pins also serve as reference marks at the beginning and end of combustion.
The lower part of the sample must be 178 mm above the bottom plate. The distance between the front edge of the sample holder and the end of the chamber must be 22 mm.
5.3.GRILL
Optional,for application of rule FMVSS 302.
The use of the grill is compulsory for the application of standard NF ISO 3795.
This grill consists of a sample holder (5.2) and heat resistant wire of 0.25 mm diameter tautly drawn across the sample holder at intervals of 25 mm, as per annex 3.
5.4.OPTIONAL MIRROR
Placed at the bottom of the chamber at and angle or 45°, to facilitate the measurement on the sample.
This mirror is placed in such a way that no burning or melting material can reach it. It allows a good view of the sample whatever be the material tested, in the presence of fumes or dust for example.
5.5.GAS BURNER
Type Bunsen, of inner diameter 9.5 0,5 mm.
This is placed in the chamber in such a way that the centre of the nozzle is 19 mm below the centre of the lower edge of the sample.
5.6.TEST GAS
The gas fed to the nozzle must have a calorific value of about 38 MJ/m3 (for example, natural gas).
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 6/22
5.7.AIR CONDITIONED ROOM
At 23 °C ± 2 °C et 50 % ± 5 % relative humidity.
5.8 STOP WATCHES
Two, accurate to 0,5 s, for the application of standard NF ISO 3795 or accurate to 1 s in other cases.
5.9.MEANS OF MEASUREMENT
Ruler accurate to 0.5 mm.
5.10.AIR DRYING OVEN
Capable of reaching a temperature of 100 °C ± 2 °C, or any other temperature for ageing as specified by the manufacturer.
5.11.HUMIDIFYING OVEN
Regulated at 40 °C ± 2 °C and 95 % ± 5 % relative humidity.
5.12.METAL COMB
With 7 to 8 rounded teeth of 25 mm and a length of at least 110 mm.
5.13.OPTIONAL HOOD
5.13.1.CHARACTERISTICS OF THE HOOD FOR APPLICATION OF STANDARD NF ISO 3795
The combustion chamber may be placed in a laboratory hood on condition that the internal volume of this hood is at least 20 times, but at the most 110 times greater than the volume of the combustion chamber and that none of its dimensions (height, width or depth), is greater than 2.5 times of any of the other two dimensions.
Before the test, the vertical air velocity in the laboratory hood is measured 100 mm in front of and behind the place intended position of the combustion chamber. It should be between 0.10 m/s and 0.30 m/s (or any other value dictated by the legislation of the country), in such a way as to avoid discomfort to the operator due to the products of combustion.
The hood thus regulated, functions during the test. It is possible to use the hood for natural ventilation with appropriate air velocity.
If these conditions are not complied with, the hood must not operate.
5.13.2.CHARACTERISTICS OF THE HOOD FOR THE APPLICATION OF REGULATION FMVSS 302
There are no special specifications linked to the hood
Nonetheless, during the test, there must be no air currents in the combustion chamber.
Vair to be 0,1 m/s-1.and 0,3 m/s-1
6.PREPARATION OF THE SOLUTIONS
Without objective
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 7/22
7.REPRESENTATIVITY OF THE SAMPLES
Specific chapter for tests for PSA Peugeot Citroën.
The samples must be representative of the magnitude and importance of the characteristic. To ensure this representativity, it is necessary to know the fundamental characteristics of the population surveyed. The criteria of selection of samples must be specified in the Test Report (RE), the content of which is defined in the standard A10 0156.
In case of doubt about the sampling, contact service PSA DTI/DITV/PMXP/ECH/GHDD to find out the directives to be followed.
8.PREPARATION OF THE SAMPLES
Test simple or composite materials, of which one or all sides are at least 13 mm from the enclosure. All materials which do not adhere to another material at each point of contact is tested on their own.
All materials which adhere to one or other material(s) at all points of contact, is (are) tested along with the other
material(s), as a composite.
8.1.DIMENSIONS OF THE SAMPLES
8.1.1.GENERAL CASE
Cut samples of 356 mm x 100 2/-0mm in the material to be tested, as per annex 4.
For the samples that are to undergo ageing (8.8.), age the material, then recondition it as indicated in § 8.7. and cut up the samples, thus allowing stamping for potential withdrawal.
8.1.2.SPECIFIC CASE
In a case where it is not possible to obtain test tubes of 356 mm x 100 2/-0
mm, proceed proceed
as follows :
• For regulation FMVSS 302
When the length is less than 356 mm, use the available length, with a width of 102 mm. When the width is less that 102 mm, use the width available, on a length of 356 mm.
When the length available is less than 356 mm and when the width available is less than 102 mm, carry out the test on a representative sample in terms of material, process, colour, etc., of length
356 mm, and of width 100 2
mm and thickness equal to the maximal thickness of the part within a limit of 13
mm.
• For the standard NF ISO 3795
• When the width is between 3 mm and 60 mm, use the width available, with length of356 mm.
• When the width is between 60 mm and 102 mm, use the available width, with a length of at least 140 mm. In this case, with the possible distance of combustion corresponding to the length of the sample, the measurement begins at the first reference mark.
• Cannot be tested according to standard NF ISO 3795 :
• samples with a width less than 60 mm and a length less than 356 mm
• samples with a width between 60 mm and 100 2
mm, but of length less than
140 mm.
• samples of a width less than 3 mm.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 8/22
8.2.THICKNESS OF THESAMPLE
The thickness of the sample is the same as the that of the simple or composite material, except when it exceeds 13 mm.
• Case of a simple material :
The material is split to a thickness of 13 mm, measured from the nearest surface of the cabin, as indicated in the diagram shown below.
Surface dl’habitacle = surface of passenger cabin ; zone de coupe = area of cut
• Case of a composite material :
• case 1
Material A has a non adherent surface of contact at all points to material B. Material B is at a distance of less than 13 mm from the surface of the cabin.
Materials A and B are tested separately, like two simple materials
Surface of non adherent contact at all points
• case 2
Material A has an adherent surface of contact at all points to material B. Material B is at a distance of less than 13 mm from the surface of the cabin.
Materials A and B are tested together, within a limit of thickness of 13 mm.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 9/22
• case 3
Material A has a non adherent surface of contact at all points to material B. Material B is at a distance of less than 13 mm from the surface of the cabin.
Material B has a non-adherent surface of contact at all points to material C. Materials B and C are tested separately, like two simple materials.
Material C is not tested (since the distance from the surface of the cabin is more than 13 mm).
• case 4
Material A has a non adherent surface of contact at all points to material B. Material B is at a distance of less than 13 mm from the surface of the cabin.
Material B has an adherent surface of contact at all points to material C. Material A is tested alone
Materials B and C are tested together, within a limit of thickness of 13 mm.
NOTE : Regardless of the problem encountered, when two materials make up less than 13 mm of the chamber and have adherent contact surface, but not at all points, the two materials must be tested together and must also be tested separately as two separate materials.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 10/22
8.3.IN THE CASE OF A NON PLANE SAMPLE
While it is not possible to obtain a flat sample because of the curvature of the test part, cut up a sample in such a way that its bulge does not exceed 13 mm at any point.
8.3.IN THE CASE OF ISOTROPIC AND ANISOTROPIC MATERIALS
In the case of a homogenous or isotropic material, collect a series of 5 samples.
In the case of an anisotropic material, collect a series of 5 samples in the longitudinal direction and one series of
5 samples in the transverse direction.
8.5.IN THE CASE OF A MATERIAL WITH A FUZZY SIDE
If the material has a fuzzy side, place it on a flat surface and comb it two times against the grain with the comb (5.12.)
8.6.REFERENCE MARKS
On each sample and/or on the metallic support, trace a first reference mark at a distance of 38 mm from one of the extremities of the sample and a second reference mark at a distance of 254 mm from the first mark, if the dimensions of the sample permit.
8.7.AGEING
If specified by the manufacturer, subject one or the other following ageing procedures :
• 100 h at 100 °C ± 2 °C in the hot air oven (5.10.),
• 100 h at 40 °C ± 2 °C and 95 % ± 5 % relative humidity in the humidifying oven (5.11.),
• or any other condition specified by the manufacturer.
Condition them as indicated in paragraph 8.8., take the two series of combustibility samples, then burn them as per the operating method of chapter 9.
8.8.CONDITIONING
In the general case, condition the samples in the air conditioned room (5.7.) for a minimum of
24 hours
In the case of hygroscopic materials, the duration of conditioning is changed to 72 hours.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 11/22
9.OPERATING METHOD
This operating method applies to new or aged samples, as per the specifications of the manufacturer.
In the case of USA regulation FMVSS 302, do the test without the grill. If the sample has the tendency to sag, redo the test with the grill and take into account this result
NOTE : After each sample is tested, ensure that the combustion chamber and the sample holder have a maximal temperature of 30 °C before beginning the next test.
9.1.INITIAL TIMING
In compliance with annex 2, place the sample in the sample holder (5.2.), in such a way that the two sides and one extremity are held by the arms of the sample holder, that the free end is the one where the first reference mark has been traced, the face of the sample holder that is nearest to the chamber must be turned towards the bottom.
While the two faces are also near to one or the other of the chamber, both the faces must be tested. Arrange everything in the centre of the combustion chamber (5.1.) Verify that the sample is absolutely horizontal.
Adjust the Bunsen burner (5.5.) in such a way that the height of the flame is 38 mm. The air inlet of the burner is closed. The flame must burn for at least 1 minute in order for it to stabilize, before starting the test.
Start the timing (5.8.) when the flame comes in contact with the sample, extinguish it after 15 seconds.
NOTE : Note the time elapsed between the cutting off of the gas and the extinguishing of the flame.
9.2.SECOND TIMING
Start the second timing when the flame front reaches the first reference mark at a distance of 38 mm from the free end. Observe the propagation of the flame front in the face that is burning the fastest (upper or lower face).
Note the time t required (in seconds) for the flame front to reach the second reference mark at a distance of
254 mm from the first.
Note all the particulars of the combustion of the material, such as « flash » of the surface, irregular propagation, slow combustion, combustion with fumes, formation of drops (burning or not), speeds of different combustions, in the various strata of the sample, destratification, etc.
9.3.SELF EXTINGUISHING BEFORE THE SECOND REFERENCE MARK
If the product extinguishes itself before the second reference mark, determine :
• the time t' of this combustion,
• the length of the sample consumed, in millimetres , by using the means of measurement (5.9.), that is, the longest distance travelled by the flame front from the first reference mark.
Note also all the particulars of combustion.
9.4.SELF EXTINGUISHING BEFORE THE FIRST REFERENCE MARK
If the product extinguishes itself before the first reference mark, note this.
9.5.IN THE CASE OF SPLIT MATERIAL
In the case where the material has been split for the preparation of the test sample, do not take into consideration the flame front that propagated on the face created by the cut.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 12/22
10.REMARKS
Specific chapter for tests for PSA Peugeot Citroën.
Without objective
11.EXPRESSION OF RESULTS
11.1.TYPE OF COMBUSTION
• Non combustible :
Type A : the material does not ignite or the flame goes out as soon the flame front is not in contact with the Bunsen burner
• Auto extingishing :
Type B : the material burns and the combustion stops before the flame front has reached the front reference mark.
Type C : the material burns and stops burning less then 60 seconds after the beginning of the second timing and has not burnt for more than 50 millimetres after the first reference mark.
Type D : the material burns and the flame extinguishes itself between the two reference marks, with the exclusion
of the preceding case.
• Combustible :
Type E : the combustion continues till the second reference mark.
11.2.SPEED OF COMBUSTION
Calculate as indicated below, the speeds of combustion for the types D and E and retain the most unfavourable result with the series of new or aged samples, in length or width, (anisotropic material) with one or the other face (material with two faces exposed).
• If the combustion reaches the second reference mark, type E, the speed of combustion V, expressed in millimetres per minute (mm/min), for each sample, is obtained with the help of the following formula :
V =254 60 t
where : t = time of combustion, in seconds, for burning 254 mm (distance between the reference marks).
• If the combustion has stopped before the second reference mark, type D, or if the size of the sample does not allow the 2nd reference mark to be traced 254 mm after the 1st mark, the speed of combustion V', expressed in millimetres per minute (mm/min), is obtained with the help of the following formula :
V' =L 60 t
where L = burn length, in millimetres,
t' = combustion time for the length L, in seconds
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 13/22
12.TEST REPORT
Further to the results obtained, the test report must indicate :
• the reference to the current method,
• the reference of the material tested and the name of the supplier,
• the dimensions of the samples, in case they deviate from the prescribed values in paragraph 8.1.,
• the time of conditioning,
• the conditions of ageing, in case they deviate from the prescribed values in paragraph 8.7.,
• the results of the tests on each sample, MUST BE given in these two forms :
• type (A, B, …, or E) and speed of combustion, in the longitudinal or the transverse direction, and all particulars of the combustion.
• type ("0", "0" "-" or "-") and speed of combustion, in the longitudinal or the transverse direction, and all particularities of the combustion, as per the test report Trias 48 attached in annex 5 - pages 1 and 2.
• Indicate the compliance of the test according to standard NF ISO 3795 or of regulation FMVSS 302 (for the hood, stopwatch, use of the grill),
• the operating details not scheduled in the method as well as the eventual incidents that may have influenced the results.
NOTE : The test report must be preserved for a minimum of 15 years. The archived test reports must available for reference to interested persons.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 14/22
Annex 1 (1/2) Combustion Chamber (5.1.)
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 15/22
Annex 1 (2/2) Combustion Chamber (5.1.)
Apertures for aeration Sample
Bruleur a gaz = Gas burner (5.5) 10 bores holes (apertures) 19 mm dia. for ventilation
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 16/22
Annex 2
Sample holder (5.2.)
Eprovette = Sample; Couvercle = cover
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 17/22
Annex 3
Example of a section of frame in the form of a U. Lower part intended for equipment with support wires
Cote exterieur du cadre = External side of frame
Fentes = Grooves
Sens de la longeur = longitudinal direction (direction of sample)
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 18/22
Annex 4
Sample
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 19/22
Annex 5 (1/4) Test report of inflammability of interior trim – TRIAS 48
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 20/22
Annex 5 (2/4) Test report of inflammability of interior trim – TRIAS 48
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 21/22
Annex 5 (3/4) Test report of inflammability of interior trim – TRIAS 48
Relationship between the type of combustion and the information to be given in test report Trias 48
At least 5 tests must be conducted for each type of material
If the test sample does not burn or if the combustion stops before the flame reaches the first reference mark, note down:
• a dash « - » in the column «Measured Values» ;
• « 0 » in the column «Burn Rate».
This kind of test corresponds to the types of combustion A or B.
If the sample ceases to burn before 60 seconds have elapsed and the length of the burnt part is less than 50 millimetres, note down:
• a dash« - » in the column «Measured Values» ;
• a dash« - » in the column «Burn Rate» ;
This kind of test corresponds to the types of combustion C
If the material burns and if the flame extinguishes itself between the two reference marks, for a length greater than
50 mm, or if the combustion spreads just upto the second reference mark, note down:
• the values obtained in the column «Measured Values» ;
• the values obtained in the column «Burn Rate» ;
This kind of test corresponds to the types of combustion D or E.
The column "Maximum value of burn rate" corresponding to the maximum value of the speed of combustion obtained during the 5 tests (column "Burn Rate"), it does not indicate the average of the 5 tests.
If all the speeds of combustion are « 0 », write down « Non combustible » in the column "Maximum value of burn rate"
If all the speeds of combustion correspond to a « - » or a « 0 » « - », write down in the column
"Maximum value of burn rate" «Self-extinguishing property»
TRIAS 48-1994 must be signed in blue coloured ink by the person responsible for the test.
HORIZONTAL COMBUSTIBILITY - MATERIALS INT IN CABIN D45 1333 22/22
Annex 5 (4/4) Test report of inflammability of interior trim – TRIAS 48
Help with comprehension of PV Trias 48
English French
Flame-resistant interior materials test data record form Rapport type du test d’inflammabilité de matériaux de l’habillage intérieur.
Test date : Y M D Date du test : Année Mois Jour
Test site : Lieu du test :
Tested by (supplier and operator) : Testé par (fournisseur et opérateur) :
1. Make and type of Vehicle in Which Interior
Material Concerned Is Used: 1. Véhicule pour lequel le matériau concerné est utilisé.
2. Interior Materials to be tested 2. Matériau à tester.
Use component : Pièce
Use section (Followings Article 11.6.23
Safety regulations for road vehicles) : Fonction (suivant article 11.6.23 Safety regulations for road vehicles)
Material Famille / reference commerciale de la matière
Configuration : Uniform material / Composite material Configuration : Matériau homogène / Matériau hétérogène
Test specimen dimensions Dimensions des éprouvettes
Length Longueur
Width Largeur
Tickness Epaisseur
3. Test conditions 3. Conditions lors de l’essai.
Temperature and Relative humidity during test specimen preconditioning.
Max. °C Min. °C Max % Min. % Température et humidité relative du lieu de conditionnement de l’éprouvette avant essai. Max. °C
Min. °C Max % Min. %
Temperature and Relative humidity during burning test
Max. °C Min. °C Max % Min. % Température et humidité relative de la chambre de combustion pendant l’essai.
Max. °C Min. °C Max % Min. %
Preconditioning time: Hours Temps de conditionnement : heures
Holder with wires : Used / Not used Support avec grille : Utilisé / Non utilisé
4.Test results 4. Résultats d’essais
No. of test specimen Numéro de l’éprouvette.
Measured values Valeur des mesures
Length of burnt portion (mm) Longueur d’éprouvette brulée (mm)
Burning time (sec) Temps de propagation de la flamme (seconde)
Burn rate (mm/min) Vitesse de combustion (mm/min)
Maximum value of burn rate Valeur maximale de vitesse de combustion.
Remarks Remarques
German to English: Kurs: Form- und Lagetoleranzen General field: Tech/Engineering Detailed field: Mechanics / Mech Engineering
Source text - German Kurs – Form- und Lagetolerierung
Zusammenfassung für Konstrukteur
1 Einführung
1.1 Wieso Form- und Lagetoleranzen?
Auf dem CAD ist es das perfekte Teil, ist ein Wunsch des Konstrukteurs. Das Teil wird noch gefertigt und gemessen.
Zur Sicherstellung einer
• Einwandfreien Montage
• Sicheren Funktion
• Problemlosen Austauschbarkeit
1.2 Konsequenzen ohne Form- und Lagetoleranzen
Es gibt kein richtige Basis für eine gute Kommunikation zwischen Konstrukteur, Fertigung und Qualitätssicherung.
Das impliziert folgendes:
• Fehlerhaft produzierte Werkstücke
• Montageprobleme
• Unnötig hohen Fertigungsaufwand
1.2.1 Beispiel
Figure 1 Welche der dargestellten Werkstücke akzeptieren?
1.3 Involvierte Gruppen
Figure 2 Zielgruppen
Figure 3 Optimierung der Form- un Lagetolerierung nur im Team lösbar
1.4 Einführende Beispiel zur Form- und Lagetolerierung
Figure 4 Ist die dargestellte Tolerierung sinnvoll?
Figure 5 Was gibt es als Unterschied zwischen beide Tolerierung?
Figure 6 Ist die dargestellte Tolerierung sinnvoll?
2 Normung
Eine Norm ist ein Dokument, welches:
• Mit Konsens erstellt wurde
• Von einer anerkannten Institution angenommen wird
• Für die allgemeine und wieder Anwendung Regeln, Leitlinien oder Merkmale für Tätigkeiten oder deren Ergebnisse festlegt, wobei ein optimaler Ordnungsgrad in einem gegebenen zusammenhang angestrebt wird
2.1 Sinn und Zweck von Normen
Normen erfüllen eine Reihe wichtiger Aufgaben. Sinn und Zweck einer insbesondere europäischen und internationale Normung ist:
• Herstellung einer gemeinsamen „technischen Sprache“ zwischen den internationalen Handelspartern
• Beitrag zum Abbau von Handelshemmissen
• Bereitstellung technischer Lösungen für den Schutzt von Gesundheit, Sicherheit und Umwelt
• Erleichterung des Technologiertransfers
• Bereitstellung von technischem Wissen
2.2 Normen
Figure 7 Normungsorganisationen
Figure 8 Annahmeverfahren zwischen ISO- EN-Normen
Eine EN Norm heisst, dass die Norm durch 71% des EN-Teilnehmers akzeptiert ist.
Eine Norm kann ISO sein aber nicht unbedingt EN und umgekehrt.
Es gibt noch zusätzliche Bezeichnungen zu merken, die Norm ist in der Sprache des Landes übersetzt.
Zum Beispiel:
SN-EN-ISO xxx gilt für die Schweiz
DIN-EN-ISO xxx gilt für Deutschland
NF-EN-ISO xxx gilt für Frankreich
UNI-EN-ISO xxx gilt für Italia
Usw...
Die Norm xxx ist genau die gleiche für alle.
3 Geometrische Produktspezifikation (GPS)
In der technischen Zeichnung wird das Werkstück idealisiert dargestellt. Aufgrund der Fertigungsungenauigkeit muss der Konstrukteur nicht nur die Nenngeometrie spezifizieren, sondern auch die zulässige Abweichungen (Toleranzen für Mass, Form, Lage und Oberfläsche) festlegen.
Die Praxis zeigt, dass die entsprechende Abteilungen (Konstruktion, Fertigung, Qualitätsicherung) die Toleranzen teilweise auch völlig unterschiedlich interpretieren.
Daher wurde von Technischen Komitees (TC) in der ISO, entsprechend den aktuellen Bedürfnissen, damit begonnen, eine systematische Übersicht über alle Normen, welche die Dimension, Form, Lage und Oberfläsche nebst deren Abweichungen (Fertigungsungenauigkeiten) zum Inhalt haben, strukturiert zusammenzufassen. Diese Normen werden als GPS-Normen (GPS = Geometrische Produktspezifikation) bezeichnet.
Figure 9 Unterschied zwischen Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung
Ein Beispiel von GPS-Norm ist ISO 1302 (Artikel Nr 106-213-277)
3.1 Geometrieelemente –Begriffe
Die nachfolgende Begriffe werden in allen allgemeinen GPS-Normen verwendet.
3.1.1 Vollständige Geometrieelemente
Vollständige Geometrieelemente oder wirkliche Geometrieelemente sind Geometrieelemente, die am Werkstück vorhanden sind und messtechnisch erfasst (z. B. Angetastet) werden können.
Figure 10 Beispiele – Geometrieelemente
Figure 11 Vollständige Geometrieelemente auf drei fachlichen Ebenen
3.1.2 Abgeleitete Geometrieelemente
Abgeleitete Geometrieelemente werden aus den wirklichen Geometrieelementen durch bestimmte vorschriften ermittelt.
Figure 12 Abgeleitete Geometrieelemente
Figure 13 Abgeleitete Geometrieelemente auf drei fachlichen Ebenen
3.1.3 Mittelgeometrie
Figure 14 Mittelebene und Mittellinie
Figure 15 Mittelachse von Zylindern
4 Tolerierungsgrundsätze
Auf der Strasse gibt es Regeln (Rechtsverkehr, rechts vor links, usw...), in Form- und Lagetolerierung gibt es auch Grundsätze, damit wir generell wissen über was wir reden.
Zum Beispiel in Deutschland, wenn nichts auf der Zeichnung steht, gilt das Hüllprinzip.
4.1 Taylorscher Prüfungsatz
Die Gutseite einer starren Lehre muss dem geometrisch idealen Gegenstück (hat keine Formabweichung) mit dem Maximum-Material-Mass (MMS) des zu prüfenden Werkstücks entsprechen.
Diese Überlegung wird nachfolgend auf die Einführung des Begriffes „Hülle“ führen
Figure 16 Beispiel Abweichung ein Fertigungsteil
Figure 17 Taylorscher Prüfgrundsatz für die Passungsfähigkeit
Figure 18 Beispiele für Gutlehren nach Taylor
4.2 Definition der Hülle
Unter der Hülle eines Geometrieelementes versteht man das geometrische ideale Gegenstück mit dem Maximum-Material-Mass (MMS) des betreffenden Geometrieelementes. Damit die passungsfähigkeit des Geometrieelements sichergestellt ist, darf es die Hülle nicht durchbrechen. Die Hülle verkörpert die Gutseite einer Taylorschen Prüflehre
Figure 19 Beispiele Definition der Hülle
Figure 20 Geometrieelemente Parallelebenenpaar
4.3 Unabhängigkeits- und Hüllprinzip
Die meisten Werkstücke werden mit anderen Bauteilen zusammengefügt. Dabei umschliesst meist ein Bauteil das Nachbarteil im Sinne einer Passung. Um die Funktionsfähigkeit, die Montierbarkeit sowie die Austauchbarkeit sicherzustellen, muss festgelegt werden ob zumindest an einfachen Passteilen (Kreizylinder und Planflächenpaare) die Formabweichung von den Masstoleranzen abhängen oder nicht. Hierfür wurden zwei unterschiedliche Tolerierungsgrundsätze entwickelt und genormt:
• Hüllprinzip (DIN 7167)
• Unabhängigkeitsprinzip (ISO 8015)
Der gewählte Tolerierungsgrundsatz gilt für die gesamte zeichnung. Häufig wird ein Tolerierungsgrundsatz auch für den gesamten Betrieb festgelegt.
Unter einem Tolerierungsgrundsatz versteht man den Zusammenhang zwischen Masstoleranz und Formabweichung an kreiszylindrischen und planparallelen Passflächen.
4.3.1 Hüllprinzip (DIN 7167 in Deutschland)
Figure 21 Zeichnungseintragung und Auswirkung
4.3.2 Unabhängigkeitsprinzip (ISO 8015)
Bei Vereinbarung des Unabhängigkeitsprinzip gelten alle Toleranzen (Mass, Form und Lage) unabhängig voneinander .d.h. es besteht zwischen ihnen keine funktionelle Abhängigkeit. Jede Toleranz wird für sich alleine geprüft.
Figure 22 Unabhängigkeitsprinzip
4.3.3 Hüllbedingung beim Unabhängigkeitsprinzip
Zur Sicherstellung einer vorgesehenen Passungsfähigkeit zweier zu fügender Werkstücke ist deren gröstmögliche Ausdehnung, das Maximum-material-Mass (MMS), von Bedeutung (bei „Wellen“ das Höchstmass und bei „Bohrungen“ das Mindestmass).
Es ist im Sinne des Taylorschen Prüfgrundsatzes sinnvoll, die grösste Ausdehnung der beiden Passelemente zu begrenzen. Als Begrenzung wählt man sinnvoller Weise die jeweilige Hülle der beiden Passelemente.
Figure 23 Hüllbedingung beim Unabhängigkeitsprinzip
Ist der Tolerierungsgrundsatz nach ISO 8015 vereinbart und hinter dem tolerierten Passmass der Buchstabe „E“ (E = envelope; engl.: Hülle), dann gilt für dieses Masselement die Hüllbedingung.
Durch Anwendung des Hüllbedingung kann die Formabweichung des Werkstücks höchstens de Masstoleranz (hier 0.2 mm) erreichen.
Figure 24 Hüllbedingung beim Unabhängigkeitsprinzip
Durch die Hüllbedingung erfasste Formabweichungen:
Bei „Bohrungen“ oder „Wellen“:
• Geradheit von Mantellinien
• Geradheit von Achsen
• Rundheit
• Zylinderform
Bei Parallelebenenpaaren:
• Geradheit des Planflächen
• Ebenheit der Planflächen
Gilt die Hüllbedingung ( E ) für ein Mass, dann können die einzelnen Formabweichung des zugehörigen Geometrieelementes maximal die Masstoleranz erreichen, niemals jedoch überschreiten d. h. die maximale Formabweichung ist ohne zusätzliche Symbolik festgelet.
Die Festlegung der Hüllbedingung (Symbol E hinter Passmass) ist sinnvoll
• Um die Passungsfähigkeit sicherzustellen
• Die Formabweichnug bei Bezugselementen zu begrenzen
Figure 25 Nutzen und Anwendungen der Hüllbedingung
5 Grundlagen der Form- und Lagetolerierung
5.1 Beispiele für Formabweichung und mögliche Ursachen
Figure 26 beispiele für Formabweichung und mögliche Ursachen
5.2 Beispiele für Lageabweichung
Figure 27 Beispiele für Lageabweichung
5.3 Toleranzzonen
Figure 28 Toleranzzonen
5.4 Übersicht der Form- und lagetoeranzen
Figure 29 Übersicht der Form- und Lagetoleranzen
6 Zeichnungseintragung
6.1 Bezeichnungen und Symbolik
Figure 30 Bezeichnung und Symbolik
Achtung! Hinweispfeil steht senkrecht auf dem tolerierten Geometrielement und kennzeichnet die Weite der Toleranzzone.
6.2 Tolerierte Elemente
6.2.1 Wirkliche Geometrieelemente
Wird ein wirkliches Geometrieelement toleriert, dann steht des Hinweispfeil mindestens 4mm vom entsprechenden Masspfeil entfernt.
Figure 31 Bezeichnung wirkliche Geometrieelemente
6.2.2 Abgeleitete geometrieelemente
Wird ein abgeleitetes Geometrieelement toleriert, dann steht der Hinweispfeil unmittelbar in der Verlängerung der Masslinie die das Geometrieelement bemass.
Figure 32 Bezeichnung abgeleitete Geometrie
6.3 Bezugselemente
6.3.1 Wirkliche Bezugselemente
Wird ein wirkliches Bezugselement toleriert, dann steht der Hinweispfeil mindestens 4mm vom entsprechenden Masspfeil entfernt.
Figure 33 Bezeichnung wirkliche Bezugselement
6.3.2 Abgeleitete Bezugselemente
Wird ein abgeleitetes Geometrieelement toleriert, dann steht der Hinweispfeil unmittelbar in der Verlängerung der Masslinie die das Geometrieelement bemasst („der Hinweispfeil steht also auf der Masslinie“).
Figure 34 Bezeichnung abgeleitete Bezugselemente
6.4 Einschränkungen
Soll die Toleranzangabe nur für einen Teilbereich eines Geometrielementes gelten, dann wird dieser Bereich mit einer breiten Strichpunktlinie gekennzeichnet und im Hinblick auf Grösse und Lage durch theoretisch genaue Masse bemasst. Dies ist sowohl in der Seitenansicht als auch in der Draufsicht möglich.
Figure 35 Darstellung Einschränkung
6.5 Zeichnungvereinfachung
Gelten mehr Angaben für ein Geometrieelement, dann werden die Toleranzrahmen untereinander und mit einem Bezugspfeil an das tolerierte Element gesetzt.
Figure 36 zeichnungsvereinfachung
7 Formtoleranzen
7.1 Geradheit
7.1.1 Symbolik
Figure 37 Symbolik
7.1.2 Zeichnungseintrag und Interpretation
Figure 38 Beispiel 1: Zylinderachse
Figure 39 Beispiel 2: Gemeinsame Achse mehrerer Kreiszylinder
Anmerkung: CZ = common zone (gemeinsame Toleranzzone)
Figure 40 Anwendung auf Mittellinien
Figure 41 Anwendung auf Linien einer Fläche
Figure 42 Anwendung auf Linien einer Fläche
Figure 43 Anwendung auf Kanten
Figure 44 Anwendung auf Mantellinien
Figure 45 Zusammenhang der Geradheitsabweichung von Achse und Mantelfläche eines Zylinders
7.2 Ebenheit
7.2.1 Symbolik
Figure 46 Symbolik
7.2.2 Zeichnungseintragung uns Interpretation
Figure 47 Anwendung auf Plänflächen (Beispiel 1: Ebenheit einer Planfläche)
Interpretation: Alle Punkte der tolerierten Planfläche oder Mittelebene müssen zwischen zwei parallelen Ebenen vom Abstand tE liegen.
Figure 50 Unterschied zwischen Geradheit und Ebenheit
7.3 Rundheit
7.3.1 Einführendes Beispiel
Figure 51 Einführendes Beispiele für Rundheit
Figure 52 Mögliche Ursachen für eine Gleichdickbildung
7.3.2 Symbolik
Figure 53 Symbolik
Figure 54 Anwendung auf Zylinderquerschnite (Beispiel Rundheit eines Zylindersquerschnitts)
Interpretation: Die Umfangslinie eines jeden Querschnitts muss zwischen zwei konzentrischen Kreisen mit radialem Abstand tK liegen. Der Durchmesser der beiden konzentrischen Kreise kann beliebig sein.
7.4 Zylinderform
7.4.1 Symbolik
Figure 55 Symbolik
7.4.2 Zeichnungseintragung und Interpretation
Figure 56 Anwedung auf Zylindermantelflächen
Interpretation: Die gesamte Mantelfläche des tolerierten Zylinders muss zwischen zwei koaxialen Zylindern mit radialem Abstand tZ liegen. Die Zylinderradien können beliebig sein.
Figure 57 Die Zylinderformtoleranz shliesst andere Toleranzenart mit ein
7.5 Linienprofil
7.5.1 Symbolik
Figure 58 Symbolik
7.5.2 Festlegung des geometrisch idealen Profils (Nennprofil) und Zeichnungseintragung
Figure 59 Festlegung des geometrisch idealen Profils (Nennprofil)
Figure 60 Festlegung des geometrish idealen Profils (Nennprofil)
7.5.3 Interpretation
Figure 61 Interpretation
Interpretation: Die tolerierte Profilline muss zwischen zwei äquidistanten Grenzlinien vom Abstand tLP/2 von der theoretisch genauen Profillinie (Nennprofil) liegen, d. h. die Toleranzzone ist an jeder Stelle des Profils gleich breit (jeweils senkrecht zum geometrisch idealen Profil gemessen). Das Nennprofil wird durch theoretisch genaue Masse festgelegt. Die Forderung muss in jedem zur Projektionsebene parallelen Schnitt, der die Eintragung zeigt, erfüllt sein.
7.5.4 Tolerierung des Gesamtprofils
Falls die gesamte Profillinie toleriert werden soll, kann das „Rundum-Symbol“ verwendet werden.
Figure 62 Tolerierung des Gesamtsprofil
7.5.5 Auswirkung von Bezügen
Es ist empfehlenswert einen Primärbezug einzuführen um sicherzustellen, dass die Messmaschine parallel zur Messplatte prüft.
Figure 63 Auswirkung von Bezügen
Im Unterschied zur Profiltoleranz ohne Lagetolerierung bzw. mit Primärbezug kann die Lage des Nennprofils relativ zum Werkstück durch ein vollständiges Bezugssystem festgelegt werden.
Ohne Lagetolerierung kann die Linie beliebig zum Werkstück liegen.
Figure 64 Auswirkung von Bezügen
7.6 Flächenprofil
7.6.1 Symbolik
Figure 65 Symbolik
7.6.2 Zeichnungseintragung und Interpretation
Figure 66 Flächenprofil ohne Lagetolerierung
Interpretation: Die tolerierte Fläche muss zwischen zwei äquidistanten Grenzflächen vom Abstand tFP/2 von der theoretisch genaue Fläche liegen d. h. die grenzflächen müssen kugeln von Durchmesser tFP einhüllen, deren Mittelpunkte auf der theoretisch genauen Fläche liegen. Die theoretisch genaue Fläche wird durch theoretisch genaue Masse festgelegt.
Figure 67 Flächenprofil mit Lagetolerierung
Im Unterschied zum Flächenprofil ohne Lagetolerierung wird die Lage der theoretisch ideal Fläche durch einen Bezug relativ zum Werkstück festgelegt. Für die theoretisch ideale Fläche und ihre Lage zum Bezug sind ein oder mehrere theoretisch genaue Masse (hier: 55 mm und SR50) erforderlich. Ohne Lagetolerierung kann die Linie beliebig zum Werkstück liegen.
8 Bezüge und Bezugssysteme
Bezüge und Bezugssysteme sind für die Lagetolerierung erforderlich.
8.1 Bezugssymbole
Figure 68 Bezugssymbole
8.2 Eintragung von Bezugssymbolen
8.2.1 Eintragung von Bezugssymbolen an vollständigen Geometrieelemente
Figure 69 Eintragung von Bezugssymbolen an vollständigen Geometrieelementen
8.2.2 Eintragung von Bezugssymbole an abgeleiteten Geometrieelemente
Figure 70 Eintragung von Bezugssymbole an abgeleiteten Geometrielemente
8.3 Übersicht der Bezugsarten
Figure 71 Übersicht der Bezugsarten
8.4 Einzelbezüge
8.4.1 Geometrieelement zur Bezugsbildung ist kein Masselement
Falls das Geometrielement zur Bezugsbildung kein Masselement ist, dann ist der Bezug eine Planfläche.
Das Bezugselement ist eine wirkliche Fläche.
Der Bezug ist ein ideales Geometrielement.
Figure 72 Formabweichung des Fertigungsteiles
Figure 73 Unterschied zwischen Bezug und Bezugselement
Um ein eindeutigen (nicht konvexen) Bezug sicherzustellen, gibt es die Möglichkeit, den Zusatzvermerk „NC“ (NC = not convex) am Toleranzenrahmen einer zusätzlichen Ebenheitstoleranz anzubringen.
Figure 74 Zusatsvermerk NC
8.4.2 Geometrieelement zur Bezugsbildung ist ein Masselement
Falls das Geometrielement zur Bezugsbildung ein Masselement ist, dann handelt es sich um einen Zylinder, zwei parallele Ebenen, einen Kegel oder eine Kugel.
Figure 75 Externe zylinderachse als Bezug
Figure 76 Interne zylinderachse als Bezug
Figure 77 Zwei parallelen Flächen als Bezug
Figure 78 Internen parallelen Ebenen als Bezug
8.5 Gemeinsame Bezüge
Bei der Bildung von gemeinsamen Bezügen werden ideale Geometrieelemente gleichzeitig an verschiedene (nicht ideale) Bezugselemente angepasst. Zwischen den idealen Geometrieelementen müssen explizite Nebenbedingungen durch theoretisch genaue Masse oder implizite Nebenbedingungen für deren lage (z. B. Komplanarität oder Koaxialität) bzw. Richtung (z. B. Rechtwinkligkeit) erfüllt werden.
Figure 79 Zwei koaxiale Zylinder als gemeinsame Bezugsachse
Der gemeinsame Bezug (A-B) wird durch eine Gerade (Mittelachse) definiert und ist wie folgt festgelegt:
• Zwei koaxiale Zylinder von jeweils geometrisch idealer Form werden von ausserhalb des Materials so an den jeweiligen Bezugselementen ausgerichtet, dass der grösste Abstand zwischen jedem Punkt der Zylinder und ihren Bezugselementen kleinstmöglich wird. Die Koaxialität ist hierbei eine implizite, zu erfüllende Nebenbedingung
• Die Bezugsachse enthält die Achsen der beiden koaxialen Zylinder
Figure 80 zwei koaxiale Zylinder als gemeinsame Bezugsachse
Der gemeinsame Bezug (A-B) wird durch eine Gerade (Mittelachse) definiert und ist wie folgt festgelegt:
• Zwei koaxiale Zylinder von jeweils geometrisch idealer Form werden von ausserhalb des Materials so an den jeweiligen Bezugselementen ausgerichtet, dass der grösste Abstand zwischen jedem Punkt der Zylinder und ihren Bezugselementen kleinstmöglich wird. Die Koaxialität ist hierbei eine implizite, zu erfüllende Nebenbedingung
• Die Bezugsachse entählt die Achsen der beiden koaxialen Zylinder
8.6 Bezugssysteme
Ein Bezugssystem wird aus zwei oder drei Bezügen aufgebaut, die nicht gleichberechtigt sind. Jeder dieser Bezüge kann ein Einzelbezug oder gemeinsamer Bezug sein.
Figure 81 Interpretation (Bezugssystem aus drei Bezugsebenen)
Im Beispiel gilt:
A = Primär Bezug
B = Sekundar Bezug
C = Tertiär Bezug
Figure 82 Zeichnungseintragung
Regeln:
• Die Ausrichtung des Werkstücks im Bezugssystem erfolgt entsprechend der Reihenfolge der Nennung der Bezüge
• Zwischen dem primären und dem sekundärem Bezug müssen zusätzlich explizite bedingungen durch theoretisch genaue Winkel oder implizite Nebenbedingungen für deren Richtung (z.B. Rechtwinkligkeit) erfüllt werden. So steht der Sekundärbezug B im vorausgegangenen Beispiel exakt senkrecht zum Primärbezug A.
• Zwischen dem tertiären bezug (falls vorhanden) und dem primären sowie sekundären bezug müssen zusätzlich explizite Nebenbedingungen durch theoretisch genaue Winkl oder implizite Nebenbedingungen für deren Richtung (z.B. rechtwinkligkeit) erfüllt werden. So steht der Tertiärbezug c im vorausgegangenen Beispiel exakt senkrecht zum Primärbezug A und Sekundärbezug B.
Figure 83 Anwendungsbeispiel
Interpretation:
Der Primärbezug wird von der oberen Planfläche (primäres Bezugselement) abgeleitet.
Der Sekundärbezug ist die Achse des grössten in die mittlere Bohrung einbeschriebenen geometrisch idealen Zylinders, senkrecht zu Primärbezug A (Nebenbedingung).
Der Tertiärbezug ist die Mittelebene des grössten in die Nut einbeschriebenen Parallelebenenpaares von geometrische idealer Form, senkrecht zum Primärbezug A und die Achse des Sekundärbezugs beinhaltend (Nebenbedingungen).
8.7 Einschränkungen
Wenn die Teile gross oder komplex zu messen sind kann man ein Bereich eines Geometrieelementes als Bezug dienen.
Figure 84 Einschränkungen
8.8 Bezugsstellen
Falls das Bezugselement nicht vom gesamten Geometrieelement gebildet werden soll, dann besteht nach EN ISO 5459 die Möglichkeit, einzelne Bereiche des Geometrieelements, d .h. Flächen, Linien oder Punkte, als Bezugsstellen zu kennzeichnen. Die Bezugselemente werden dann also aus mehreren Bezugsstellen gebildet.
Dies kann beispielweise erforderlich sein:
• Falls die Geometrieelemente im Vergleich zu Lagetoleranz grosse Formabweichung aufweisen und die Formabweichungen nicht einegrenzt werden können (z. B. Bei Graugussteilen aufgrund der Zerstörung der Gusshaut)
• Falls das Werkstück im montierten Zustand nur an einzelnen Stellen mit dem Nachbarteil in Verbindung steht. Dann ahmen die Bezugsstellen die Verbindung zwischen den beiden Teilen nach.
Bezugstellen symbolisieren die Verbindung zwischen dem betrachten Geometrieelement (z. B. Werkstück) und einem oder mehreren berührenden Geometrielelementen von geometrisch idealer Form.
Figure 85 Symbolik
Figure 86 Flächenförmige Bezugsstelle
Figure 87 Grössenangabe der Bezugsstelle bei Platzmangel
• Das Bezugsstellensymbol besteht aus einer schraffierten Fläche. Die Auflage kann beispielsweise die Stirnfläche eines Prüfstiftes mit der angegebenen Grösse und Gestalt sein.
• Der Bezugsstellenrahmen besteht aus einem quer geteilten Kreis. Im oberen Feld kann (muss aber nicht) die Grösse und Gestalt des Auflagefläche eingetragen werden. Im unteren Feld steht der Kennbuchstabe des Bezugs (hier: A) und eine fortlaufende Nummer (1, 2 oder 3). Die Lage der Bezugsstelle muss ggf. durch theoretisch genaue Massangaben festgelegt werden.Die Verkörperung des berührenden, geometrisch idealen Geometrieelements ist die Stirnfläche eines Prüfstiftes mit der angegebenen Gestalt.
• Bei Platzmangel kann die Grössenangabe der Bezugstelle auch ausserhalb des Feldes gemacht und mit einer Hilfslinie verbunden werden.
Figure 88 Linienförmige Bezugsstelle
• Das Bezugsstellensymbol besteht aus einer schmalen Strich-Zweipunktlinie. Die Linie kann beliebige Gestalt haben (gerade, kreisförmig, usw.).
• Der Bezugsstellenrahmen besteht aus einem quer geteilten Kreis. Das obere Feld des Bezugsstellenrahmens bleibt frei.
• Die Verkörperung des berührenden, geometrisch idealen Geometrieelements ist bei geradliniger, lininenförmiger Bezugstelle ein Prüfzylinder.
Figure 89 Punktförmige Bezugsstelle
• Das Bezugsstellensymbol besteht aus einem Kreuz.
• Der Bezugsstellenrahmen besteht aus einm quer geteilten Kreis. Das obere Feld des Bezugsstellenrahmens bleibt frei.
• Die Verkörperung des berührenden, geometrisch idealen Geometrieelements ist eine Kugelkalotte.
Figure 90 Anwendungsbeispiel
Unabhängig von der Kennzeichnung der flächen-, linien-, oder punktförmigen Bezugsstellen am Geometrieelement, muss jeder einzelne Bezug mit dem üblichen Bezugsstellensymbol gekennzeichnet werden.
Zusätzlich muss in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Bezugsstellensymbols eine Liste von Zahlen ergänzt werden, welche die einzelnen Bezugsstellen kennzeichnen, die debn Bezug bilden bzw. aus denene die Bezugselemente gebildet werden (z. B. A1, 2, 3 für den Bezug A)
8.9 Ergänzende Information
8.9.1 Kurze und lange Bezugsachsen
Ist bei der Bildung von Bezugsachsen des Bezugselement zu kurz, dann lässt sich keine Bezugsachse bilden. Die Tolerierung im nachfolgenden Beispiel ist daher unbrauchbar.
Figure 91 Kurze und lange Bezuchsachsen
Begründung: Wird der linke Bund beispielweise in ein Prüffutter eingespannt, dann ist eine eindeutige und reproduzierbare Ausrichtung des Werkstücks nicht möglich. Dasselbe gilt auch, falls die Bezugsachse mit einem Koordinatenmessgerät ermittelt werden soll. Auch hier kann aus dem zu kurzen Bezugselement keine eindeutige Lage des Bezugs (Bezugsachse) abgeleitet werden.
Sinngemäss gilt dieses Problem auch für kurze Bohrungen. Auch hier findet beispielweise ein Prüfdorn keine eindeutige und reproduzierbare Lage.
Figure 92 Begründung
Abhilfe: Einführung einer Anlagefläche als primärer Bezug (A). Mit Hilfe des primären Bezuges wird die Hauptausrichtung des Bauteils sichergestellt, über den sekundären Bezug (B) erfolgt die Zentrierung.
Figure 93 Abhilfe
Bezugselemente für die l ≤ d/4 erfordern eine zusätzliche Anlagefläche als primär Bezug. Für l ≥ d kann ein zweiter Bezug entfallen. Eine Bezugselementelänge von d/4 < l < d sollte konstruktiv möglichst vermieden werden.
8.10 Tolerierung von Bezugselementen und Bezugssystemen
Damit Bezugselemente ihre Funktion erfüllen, müssen sie unter Umständen formtoleriert und im Falle von gemeinsamen Bezügen bzw. Bezugssystemen untereinander auch lagetoleriert werden. Mit der alleinigen Angabe des Bezugssymbols ist noch keine Tolerierung verbunden.
8.10.1 Formtolerierung von Bezugselementen
Die Formtoleranz wird einzeln am Bezugselement eintragen (z. B. Ebenheit bei Bezugsflächen).
Figure 94 Formtolerierung von Bezugselementen
Die Formtoleranz sollte kleiner sein, als die kleinste Lagetoleranz die sich auf das tolerierte Bezugselement bezieht.
Figure 95 Beispiel Formtolerierung von Bezugselementen
8.10.2 Lagetolerierung von Bezugselementen
Hat ein Werkstück mehrere Bezugselemente dann sollten diese zueinander lagetoleriert sein.
Figure 96 Lagetolerierung bei einem Bezugssystem
8.11 Wechsel des Bezugs bei der Prüfung
Werden bei der Prüfung das Bezugselement und das tolerierte Element vertauscht, dann kann dies (am demselben Werkstück) zu einem völlig anderen Messergebnis führen.
Eignet sich ein Formelement nicht als Bezugselement (z. B. es ist zu kurz im Vergleich zur Querabmessung), dann est eine Zeichnungsänderung zu veranlassen. Ein Vertauschen von Bezugselement und toleriertem Element ist nicht zulässig.
Figure 97 Beispiel - Wechsel des Bezugs bei der Prüfung
Figure 98 Beispiel - Wechsel des Bezugs bei der Prüfung
9 Lagetoleranzen
9.1 Parallelität
Die Parallelitätstoleranz schliesst die Geradheit und die Ebenheit mit gleichem Toleranzwert ein.
Figure 99 Symbolik Parallelität
Figure 100 Interpretation der Parallelität
Interpretation: Die obere Planfläche muss zwischen zwei parallelen Ebenen von abstand 0.05 mm liegen, die ihrerseits parallel zur Bezugsebene A.
9.2 Rechtwinkligkeit
Die Rechtwinkligkeitstoleranz schliesst die Geradheit und die Ebenheit mit gleichem Toleranzwert ein.
Figure 101 Symbolik der Rechtwinkligkeit
Figure 102 Rechtwinkligkeit einer Fläche zu einer Bezugsfläche
Interpretation:
Die tolerierte Fläche, Linie oder Achse muss
• Zwischen zwei parallelen Ebenen (oder Linien) vom Abstand tR, die ihrerseits senkrecht zum Bezug sind, oder
• Innerhalb eines zum Bezug rechtwinkligen Toleranzzylinders mit Durchmesser tR liegen.
9.3 Neigung
Figure 103 Symbolik der Neigung
Interpretation:
Die tolerierte Fläche oder Achse muss
• Zwischen zwei parallelen ebenen vom Abstand tN, die um einen theoretisch genauen Winkel zum Bezug geneigt sind oder
• Innerhalb eines Toleranzzylinders mit Durchmesser tN welcher zum Bezug um einen theoretisch genauen Winkel geneigt ist liegen.
Figure 104 Interpretation die Neigungstoleranz einer Fläche zu einer Bezugsfläche
Figure 105 Interpretation die Neigung einer Linie zu einer Bezugsfläche
9.4 Position
Figure 106 Symbolik der Position
Interpretation:
Die tolerierten Kanten, Flächen oder die Schnittpunkte müssen sich
• Am geometrisch ideal Ort zwischen zwei parallellen Ebenen vom Abstand tPS oder
• Am geometrisch idealen Ort innerhalb eines Toleranzzylinders mit Durchmesser tPS
befinden
Der geometrisch ideale Ort ist in der Regel durch theoretische Masse für Abstände zu den Bezügen festgelegt.
Figure 107 Beispiel ein Positionstoleranz
Figure 108 Positionstoleranz einer Bohrung
Figure 109 Positionstoleranz einer Bohrung
Anmerkung:
Die Angabe des Primärbezug (A) erscheint zunächst überflüssig, da die Lage der Bohrungsmitte durch die theoretisch genauen Masse (15 und 20) zu den Bezügen (B und C) festegelegt ist. Die Angabe des Primärbezugs hat jedoch die folgenden auswirkungen:
• Bei Angabe des Primärbezugs steht die kreiszylindrische Toleranzzone zu diesem senkrecht.
Der Primärbezug legt die Richtung der Toleranzzone fest, die sekundären und tertiären Bezüge hingehen ihren Ort.
• Bei dünnen Werkstücken (z. B. Blechen) ist eine Ausrichtung nach den Seitenflächen nicht möglich.
Figure 110 Positionstolerierung ohne und mit Primärbezug
Figure 111 Positionstoleranz einer geneigten Fläche
Anmerkung:
Im Gegensatz zur Neigungstolerierung ist bei der Positionstolerierung einer geneigten Fläche zusätzlich ihr geometrischer Ort festgelegt.
9.5 Konzentrizität bzw. Koaxialität
Figure 112 Symbolik der Konzitrizität
Figure 113 Interpretation der Konzentrizitätstoleranz eines Punktes
Interpretation:
Die tolerierte Kreismitte (bei Konzentrizität) bzw. Die tolerierte Achse (bei Koaxialität) muss innerhalb eines konzentrisch oder koaxial zum Bezug liegenden Toleranzkreises bzw. Toleranzzylinders vom Durchmesser tKO liegen.
Figure 114 Grenze der Koaxialität
Die Tolerierung ist:
• Nicht prüfgerecht (falls a > 3.l)
• Nicht funktionsgerecht
Wegen Messunsicherheit es sollte als Richtwert gelten a ≤ 3*l
9.6 Symmetrie
Figure 115 Symbolik der Symmetrie
Figure 116 Interpretation der Symmetrietoleranz einer Mittelebene
Interpretation:
Die Mittelebene oder Fläche des tolerierten Elements muss zwischen zwei parallelen Ebenen liegen, die zur Bezugsmittelebene symmetrisch sind.
9.7 Lauftoleranzen
Lauftoleranzen sind nur auf rotationssymmetrische Werkstücke anwendbar. Bezugselement ist bei Lauftoleranzen stets die Werkstückachse. Tolerierte Elemente sind stets wirkliche Elemente wie Zylinder- oder Kegelmantelflächen oder auch stirnseitige Rotationsflächen.
Man unterscheidet im Hinblick auf das Messverfahren:
Einfacher Lauf. Beim einfachen Lauf werden nur einzelene Stellen des tolerierten Elemenes unabhängig voneinander geprüft.
Figure 117 Symbolik des einfacher laufes
Gesamtlauf. Bei Gesamtlauf muss das gesamte tolerierte Element innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegen.
Figure 118 Symbolik des Gesamtlaufes
Im Hinblick auf die Messrichtung unterscheidet man:
• Rundlauf: Messrichtung und Bezugsachse stehen senkrecht zueinander.
• Planlauf: Messrichtung und Bezugsachse stehen parallel zueinander.
• Lauf in beliebiger Richtung: Messrichtung steht senkrecht zur tolerierten Fläche
• Lauf in festgelegter Richtung: Messrichtung ist in der Zeichnung eingetragen.
9.7.1 Einfacher Lauf
Figure 119 Einfacher Lauf / Rundlauf
Figure 120 Werkstück mit aus zwei Bezügen gebildeter Bezugsachse
Figure 121 Planlauf
Anmerkungen:
• Die Toleranzzone beim Planlauf entspricht einem Kreiszylinderring dessen Mittelpunkt durch die Bezugsachse festgelegt ist.
• Geprüft werden beim Planlauf einzelne, Bezugsachse konzentrische Kreisringe.
• Jeder Kreisring wird einzeln geprüft. Die Ebenheit der Planfläche wird dementsprechend nicht erfasst. Sie könnte beispielweise gewölbt sein.
9.7.2 Gesamtlauf
Figure 122 Gesamtrundlauf (Werkstück mit aus zwei Bezügen gebildeter Bezugsachse)
Anmerkungen:
Beim Gesamtrundlauf wird das Werkstück nicht nur um die Bezugsachse gedreht, sondern das Messgerät wird gleichzeitig parallel zur Bezugsachse verschoben (daher auch der „Doppelpfeil“ im Toleranzsymbol).
Die Toleranzzone beim Gesamtlauf entspricht dem Raum zwischen zwei koaxialen Zylindern. Der radiale Abstand zwischen den Zylindern entspricht der Breite der Toleranzzone (tLG), der Zylinderdurchmesser ist jedoch nicht festgelegt. Die Achsen der Toleranzzylinder fallen mit der Bezugsachse zusammen.
Der Gesamtrundlauf schliesst die folgende Toleranzen ein:
• Zylinderform und damit auch die Rundheit der Querschnitte sowie die Geradheit aller Mantellinien sowie die Geradheit der Zylinderachse. Die Abweichungen können maximal den Wert tLG erreichen.
• Parallelität gegenüberliegender Mantellinien.
Figure 123 Gesamtplanlauf
Anmerkungen:
• Beim Gesamtplanlauf werden nicht nur einzelne Kreisringe auf der Planfläche geprüft, sondern das Messgerät wird gleichzeitig senkrecht zur Bezugsachse über die Planfläche geführt.
• Die Toleranzzone beim Gesamtplanlauf entspricht dem Raum zwischen zwei zur Bezugsachse senkrechten Planflächen von Abstand tLG. Die Toleranzzone ist damit identisch zur Rechtwinkligkeitstoleranz der Planfläche zur Bezugsachse.
Der Gesamtplanlauf schliesst die folgenden Toleranzarten ein:
Rechtwinkligkeit der Planfläche zur Achse (identische Toleranzzonen) und damit auch die Ebenheit der Planfläche (die maximale Abweichung entspricht der Gesamtplanlauftoleranz tLG).
9.8 Zusammenhang zwischen Rundheit, Koaxialität und Rundlauf
9.8.1 Rundlauf und Rundheit
Figure 124 Rundlauf und Rundheit
9.8.2 Rundlauf und Koaxialität bei ideal runden Querschnitten
Figure 125 Rundlauf und Koaxialität bei ideal runden Querschnitten
9.8.3 Rundlauf und Koaxialität bei Querschnitten mit Rundheitsabweichung
Figure 126 Rundlauf und Koaxialität bei Querschnitten mit Rundheitsabweichung
10 Maximum Material Bedingung MMR
10.1 Bedeutung der Maximum Material Bedingung
Die Maximum Material Bedingung (MMR) erlaubt den mit M gekennzeichneten Formelementen das Überschreiten einer eingetragenen Form- oder Lagetoleranz, solange die Toleranzsumme eingehalten (also die Werkstückoberfläche den wirksamen Maximum Material Zustand (MMVC) nicht durchbricht) und die Funktion des Bauteils nicht beeinträchtig wird.
10.2 Begriffe und Definitionen
10.2.1 Terminologie
MMS = Maximum Material Mass (Maximale mögliche Mass, abhängig von der Toleranz)
MMC = Maximum Material Zustand (Maximale Mass nach der Messung)
MMVS = Wirksames Maximum Material Mass
Für innenteil MMVS = MMS t (Form- oder Lagetoleranz)
Für aussenteil MMVS = MMS – t (Form- oder Lagetoleranz)
MMVC = Wirksames Maximum Material Zustand
Figure 127 Maximum Material Bedingung
10.2.2 Wirksames Maximum Material Mass MMVS
Ist das Mass einer geachten geometrisch idealen Form, bei dem das betrachte Geometrieelement (Kreiszylinder oder Parallelebenenpaar) seinen Maximum Material Zustand (MMC) und die grösste zulässige Form- oder Lageabweichung hat.
Figure 128 Beispiel Flachstab Formtoleranz
Figure 129 Beispiel Nut (Aussenteil) Formtoleranz
10.2.3 Wirksamer Maximum material Zustand MMVC
Eng verbunden mit dem wirksamen Maximum Material Mass (MMVS) ist der wirksame Maximum Material Zustand (MMVC).
Der wirksame Maximum material Zustand (MMVC) ist eine gedachte innere oder äussere Hülle von geometrisch idealer Form mit wirksamer Maximum Material Mass (MMVS).
Der MMVC verkörpert die theoretische Funktionslehre am tolerierten Element. Das MMVS entspricht dem Mass einer theroetischen Funktionslehre.
10.3 Beispiel
Figure 130 Einführendes Beispiel
Gemäss Spezifikation werden die Werkstücke 2 und 3 Ausschuss. Die würden aber auch in den Rohr mit ø50,3 (MMVS) passen. Mit dem Zusatz M im Toleranzrahmen werden die Werkstücke 2 und 3 nicht mehr Ausschuss.
10.4 Symbolik
Soll die MMR geleten, dann wir das Symbol M
• Hinter dem Toleranzwert der Form- oder Lagetoleranz (Abbildung a) und ggf.
• Hinter dem Bezugsbuchstaben im Toleranzrahmen (Abbildung b)
Angegeben
Figure 131 Symbolik der Maximum Material Bedingung (MMR)
10.5 Maximum Material Bedingung für tolerierte Formelemente
Die Maximum Material Bedingung kann nur auf einfache Masselemente (Kreiszylinder, Parallelebenenpaar) angewandt werden, die eine Mittelachse oder Symmetrieebene haben.
10.5.1 Keine MMR für toleriertes Formelement festgelegt
Figure 132 Beispiel ohne MMR
10.5.2 MMR für toleriertes Formelement festgelegt
Figure 133 Beispiel mit MMR
Ist das Werkstück schmaler, dann darf es auch krummer sein.
10.6 Vorteile der Anwendung der Maximum Material Bedingung
• Form- bzw. Lageabweichungen müssen nicht aufwändig gemessen werden, sondern sie können durch Lehrung geprüft werden (kostengünstigere Messmittel und kurze Prüfdauer). Die MMR wird daher auch als „Lehrungsbedingung“ bezeichnet.
• Durch die Anwendung der MMR werden die verfügbaren Toleranzen grösser. Werkstücke, die ansonsten (also ohne Anwendung der MMR) verworfen werden müssten, sind dementsprechend noch Gutteile.
Die Anwendung der MMR sollte immer dort in Erwägung gezogen werden, wo die Paarungsfähigkeit zweier Teile von einer Masstoleranz und einer Form- oder Lagetoleranz bestimmt wird.
Mit Hilfe der MMR wird die Zusammenbaubarkeit eines Werkstücks sichergestellt.
10.7 Reziprozitätsbedingung RPR oder „Wechselwirkungsbedingung“
Gilt zusätzlich zur MMR die Reziprozitätsbedingung (Symbol R ) folgt dem Symbol M ), dann kann die Summe der beiden Toleranzen beliebig auf die Masstoleranz bzw. die Form- oder Lagetoleranz aufgeteilt werden. Das wirksame Grenzmass (MMVS) darf allerdings nicht überschritten werden. Weiterhin muss das Minimum Material Mass (LMS) eingehalten werden.
Figure 134 Beispiel Reziprozitätbedingung
Vorteile bei der Anwendung der Reziprozitätsbedingung
• Die Fertigung kann die Aufteilung zwischen Masstoleranzen sowie Form- bzw. Lagetoleranzen selbst festlegen (sofern der wirksame Maximum Material Zustand (MMVC) nicht durchbrochen wird.
• Die Prüfung der Einhaltung des Maximum Material Masses (MMS) entfällt.
10.8 Maximum Material Bedingung 0 M (“Nulltoleranz”)
Mitunter wird in Zusammenhang mit der Maximum Material Bedingung auch der Toleranzwert Null eingetragen. Die Bedeutung soll anhand von vier vergleichenden Beispielen erläutert werden.
Figure 135 Beispiele für Toleranzwert Null
• Bei allen vier Eintragungsbeispielen darf das tolerierte Formelement den wirksamen Maximum Material Zustand (MMVC = ø50.0 mm) bzw. im Fall d) die Hülle (ø50.0 mm) nicht durchbrechen. Die Auswirkungen der Tolerierung ist also in allen vier Fällen dieselbe.
• Die Eintragung gemäss Bild a) und c) lassen es der Fertigung offen, wie sich die Abweichung hinsichtlich Mass sowie Form- und Lage verteilen (nur der MMVC darf nicht durchbrochen werden). Mit der Reziprozitätsbedingung Bild c) bekommt die Fertigung jedoch einen Hinweis auf das Mittenmass, d. h. welches Mass sinnvollerweise einzustellen ist (hier: 49.8 mm).
• Bei der Eintragung gemäss Bild b) muss der Bolzen zwischen 49.7 mm und 49.9 mm liegen, unabhängig von der jeweiligen Formtoleranz. So darf z. B. bei einer Geradheitsabweichung von 0.05 mmm der Durchmesser sein Maximum Material Mass von 49.9 mm nicht überschreiten, obwohl zum wirksamen maximum material Mass (MMVS) noch ein „Abstand“ von 0.05 mm besteht. Bei Bild a) und Bild c) ist dies erlaubt.
• Die Eintragung in Bild a) und Bild d) habe dieselbe Bedeutung. Da die Eintragung in Bild d) jedoch einfacher zu interpretieren ist, wurde sie in ISO 1101 genormt. Die Eintragung gemäss Bild a) findet man mitunter in amerikanischen Zeichnungen.
11 Minimum Material Bedingung LMR
11.1 Begriffe und Definitionen
11.1.1 Wirksames Minimum Material Material Mass (LMVS)
Ist das Mass einer gedachten geometrisch idealen Form, bei dem das betrachte Geometrieelement (Kreiszylinder oder Parallelebenenpaar) seinen Minimum Material Zustand (LMC) und die grösste zulässige Form- oder Lageabweichung hat.
Es gilt für Innenteile: LMVS = LMS - t
LMVS = wirksames Minimum Material Mass
LMS = Minimum Material Mass
t = Toleranz
Figure 136 Beispiel Flachstab (Innenteil) Formtoleranz
Es gilt für Aussenteile: LMVS = LMS t
LMVS = wirksames Minimum Material Mass
LMS = Minimum Material Mass
t = Toleranz
Figure 137 Beispiel: Nut (Aussenteil) Formtoleranz
11.1.2 Wirksamer Minimum Material Zustand (LMVC)
Eng verbunden mit dem wirksamen Minimum Material Mass (LMVS) ist der wirksames Minimum Material Zustand (LMVC).
Der wirksame Minimum Material Zustand (LMVC) ist eine gedachte innere oder äussere Hülle von geometrisch idealer Form mit wirksamem Minimum Material Mass.
11.2 Bedeutung der Minimum Material Bedingung (LMR)
Während de Maximum Material Bedingung (MMR) infolge zusammenwirkens von Mass- sowie Form- und Lageabweichung, die maximale Ausdehnung der Werkstücks begrenzt und damit die Paarungsfähigkeit sicherstellt, dient die Minimum Material Bedingung (LMR) dazu, die minimale Ausdehnung des Werkstücks zu begrenzen
Die LMR sorgt dafür, dass der LMVC vollständig im Material erhalten bleibt. Dies kann zum Beispiel dann wichtig sein, falls eine Mindestwanddicke oder ein Mindestabstand zum Rand des Werkstücks nicht unterschritten werden darf.
Figure 138 Bedeutung der Minimum Material Bedingung (LMR)
Die Minimum Material Bedingung (LMR) erlaubt dem mit L gekennzeichneten Formelement das Überschreiten der eingetragenen Lagetoleranz, solange die Oberfläche des Werkstücks den wirksamen Minimum Material Zustand (LMVC) nicht durchbricht und damit beispielweise eine Mindestwanddicke oder einen Mindestabstand vom Rand unterschreitet.
11.3 Symbolik
Soll die LMR gelten, dann wird das Symbol L
• Hinterdem Toleranwert der Form- oder Lagetoleranz (Abbildung a) und ggf.
• Hinter dem Bezugsbuchstaben im Toleranzrahmen (Abbildung b)
Angegeben.
Figure 139 Symbolik Minimum Material Bedingung LMR
11.4 Minimum Material Bedingung für tolerierte Formelemente
Die Minimum Material Bedingung (LMR) kann (analog zur MMR) nur auf einfache Masselemente (Kreiszylinder, Parallelebenenpaar) angewandt werden, die eine Mittelachse oder eine Symmetrieebene haben.
11.4.1 Keine Minimum Material Bedingung für tolerierte Formelement festgelegt
Figure 140 Beispiel keine LMR für tolerierte Formelemente festgelegt
Die kleinste Ausdehnung (hier: Mindestwanddicke) des Werkstücks ergibt sich bei der kleinsten Materialdicke (hier: LMS = 49.8 mm) und der grössten Formabweichung (hier: tE = 0.3 mm), also
LMVS = LMS – tE = 49.8 – 0.3 = 49.5 mm.
Unabhängig vom jeweiligen Istmass, darf die maximale Formabweichung 0.3 mm nicht überschreiten (siehe Abbidlung b) obwohl dies für die Mindestwanddicke keine Auswirkug hätte, solange der LMVC nicht durchbrochen wird.
Ist das Werkstück dicker (jedoch ≤ MMS), dan könnte durchaus eine grössere Formabweichung zugelassen werden, ohne den LMVC zu verletzen und damit die kleinste Wanddicke zu unterschreiten. Genau diese Möglichkeit eröffnet die Vereinbarung der Minimum Material Bedingung (LMR).
11.4.2 Minimum Material Bedingung für toleriertes Formelement festgelegt
Figure 141 Beispiel LMR für toleriertes Formelement festgelegt
Steht ein L hinter dem Toleranzwert (hier: Ebenheit), dann darf die Form- bzw. Lagetoleranz (hier: Ebenheit) auch grösser sein als (hier) 0.3 mm, solange der wirksame Minimum material Zustand (LMVC) nicht durchbrochen wird bzw. das wirksame Minimum Material Mass (LMVS) nicht überschritten wird.
Die maximale zulässige Überschreitung der Form- bzw. Lageabweichung (im beispiel eine Ebenheit von 0.3 mm) entspricht den Betrag, um den das Längenmass maximal von seiner Minimum Material Grenze abweichen darf (im Beispiel: 0.2 mm).
12 Allgemeintoleranzen für Form und Lage
12.1 Übersicht
Figure 142 Übersicht allgemeintoleranzen für Form und Lage
12.2 Allgemeintoleranzen für Form- und Lage nach ISO 2768-2
Allgemeintoleranzen für Form und Lage nach ISO 2768-2 gelten hauptsächlich für durch Spanen hergestellte Formelemente (Werkstücke). Sie können auch auf durch andere Verfahren hergestellte Formelemente angewandt werden, sofern nachgewiesen wird, dass die werkstattübliche Genauigkeit innerhalb der Genauigkeit der Allgemeintoleranzen für Form und Lage nach ISO 2768-2 liegt.
12.2.1 Toleranzklassen und Toleranzwerte
ISO 2768-2 unterscheidet drei Toleranzklassen: H, K un L.
Figure 143 Toleranzklassen und Toleranzwerte für ISO 2768-2
12.3 Anwendung der Allgemeintoleranzen für Form und Lage
12.3.1 Geradheit
Bezieht sich auf alle Geraden am Werkstück wie zum Beispiel:
• Körperkanten
• Mantellinien
• Achsen
Für die Zuordnung zum Nennmassbereich muss die Länge der entsprechenden Gerade (z. B. Länge der Mantellinie oder Achse) bekannt sein. Falls kein Nennmass vorliegt wird die Istlänge der Geraden verwendet.
Figure 144 Beispiel Geradheit
12.3.2 Ebenheit
Für die Zuordnung zum Nennmassbereich gilt:
• Bei Kreisflächen: Durchmesser
• Bei allen übrigen Flächen: grösste Seitenlänge
Im Zweifelstall soll der grösste Nennmassbereich zugrunde gelegt werden.
Figure 145 Beispiel Ebenheit
12.3.3 Rundheit
Die allgemeintoleranz für Rundheit wird nach ISO 2768-2 durch den kleineren der beiden Werte aus masstoleranz (T) und Rundlauftoleranz (tL) festegelegt.
Figure 146 Beispiel Rundheit
Abhängig von Tolerierung können zwei verschiedenen Resultate vorkommen.
Figure 147 Beispiel 2 ohne Hüllprinzip
Figure 148 Beispiel 3 mit Hüllprinzip
Zusätzlich darf das Werkstück in diesem Beispiel seine Hülle nicht durchbrechen. Diese Forderung hat zwar keine Auswirkung auf die zulässige Rundheitsabweichung, wohl aber auf das wirksame Maximum Material Mass (MMVS).
12.3.4 Zylinderform
Allgemeintoleranzen für die Zylinderform sind in ISO 2768-2 nicht festgelegt. Die Zylinderform wird jedoch eingeschränkt durch:
• Geradheit der Zylinderachse
• Parallelität gegenüberliegender Mantellinien
• Rundheit
Näherungsweise gilt:
fZ = Abweichung der Zylinderform
fK = Abweichung der Rundheit (z. B. Rundheitstoleranz)
fG = Abweichung der Geradheit (z. B. Geradheitstoleranz)
fP = Abweichung der Parallelität (z.B. Parallelitätstoleranz)
Damit die Abweichung der Zylinderform kleiner als die Summe der Abweichungen von Rundheit, Geradheit und Parallelität sein
Soll aus funktionstechnischen Gründen die Abweichung der Zylinderform kleiner sein als nach obiger Gleichung berechnet, dann muss sie in die Zeichnung am entsprechenden Formelement explizit eingetragen werden.
12.3.5 Linien- und Flächenprofile
Linien- und Flächenprofile sind nicht allgemein toleriert, da ein geometrisch ideales Profil nicht definiert ist.
Setzt sich ein Linien- bzw. Flächenprofil aus elementaren Formelementen zusammen, dan unterliegen diese einzelnen Formelemente der jeweiligen Allgemeintoleranz.
12.3.6 Parallelität
Allgemeintoleranten für parallelität sind in ISO 2768-2 nicht festgelegt. Die Parallelität wird jedoch eingeschränkt durch:
• Masstoleranz zwischen den parallelen Ebenen
• Geradheits- bzw. Ebenheitstoleranz
Die Allgemeintoleranz für Parallelität ist nach ISO 2768-2 wie folgt festgelegt:
• Als Bezugselement dient das längere der beiden parallelen Geometrieelemente
• Die Allgemeintoleranz wird durch den grösseren der beiden Werte aus Masstoleranz und Geradheits- bzw. Ebenheitstoleranz eingeschränkt.
Sind die beiden parallelen Geometrielemente gleich lang, so kann jedes der beiden Elemente als Bezug verwendet werden.
Figure 150 Ableitung des Allgemeintoleranz für Parallelität
12.3.7 Rechtwinkligkeit
Da ein rechter Winkel auf spanenden Werkzeugmaschinen aufgrund rechtwinklig geführter Schlitten in der Regel mit höher Genauigkeit ausgeführt werden kann als andere Winkel (Winkel ≠ 90°), wurden für die Rechtwinkligkeit in ISO 2768-2 eigenständige Toleranzen festgelegt. Da die Rechtwinkligkeit die Geradheit mit einschliesst, sind die Allgemeintoleranzen für Rechtwinkligkeit grösser, als die Allgemeintoleranzen für Geradheit.
Die Allgemeintoleranz für Rechtwinkligkeit ist nach ISO 2768-2 wie folgt festgelegt:
• Als Bezugselement dient das Element mit dem längeren Schenkel
• Der nennmassbereich wird vom Element mit dem kürzeren Schenkel (toleriertes Element) abgeleitet.
Figure 151 Rechtwinkligkeit
Anmerkung:
In ISO 2768-1 sind Winkelallgemeintoleranzen festgelegt. Sie gelten jedoch nur, falls Teil 1 von ISO 2768 gefordet wird (Angabe in der Zeichnung zum Beispiel: ISO 2768-m). Falls auch für die Form und Lage eine Allgemeintoleranz vorgegeben ist (Angabe in der Zeichnung zum Beispiel: ISO 2768-mK), dann gilt für die zulässige Abweichung des rechten Winkles ausschliesslich die allgemeintoleranz für Form und lage (also ISO 2768-2).
12.3.8 Neigung
Die Neigung ist nicht allgemeintoleriert. Für die zulässige Abweichung von Winkel ≠ 90° gilt ISO 2768-1.
12.3.9 Position
Die Position ist nicht allgemeintoleriert. Für die zulässige Positionsabweichung sind die Masstoleranzen nach ISO 2768-1 zuständig.
12.3.10 Koaxialität
Für die Koaxialität sind keine eigenständigen Allgemeintoleranzen festgelegt. Die Koaxialitätstoleranz wird durch den messtechnisch einfacher zu erfassenden Rundlauf eingeschränkt.
Es gilt gemäss Kapitel 9.8 zwischen Koaxialitätstoleranz (tKO) und rundlauftoleranz (tL):
tKO = Koaxialitätstoleranz
tL = Rundlauftoleranz
k = 1.1 ... 1.2 (max 2.0)
12.3.11 Symmetrie
Die Allgemeintoleranz für Symmetrie gilt für Geometrieelemente die symmetrisch zueinander liegen:
• Geometrieelemente, die rechtwinklig schneidende Achsen haben.
Beispiel: Querbohrung in einer Welle (Parallele Achsen werden durch die Lauftoleranz erfasst, alle anderen Winkel werden durch die Allgemeintoleranzen nicht erfasst.
Figure 152 Beispiel: Querbohrung in einer Welle
• Geometrieelemente bei denen eines oder beide Elemente Mittelebenen haben.
Beispiele:
• Passfedernut in Welle (Passfedernut hat Mittelebene)
• Nut in Quader (beide Elemente haben eine Mittelebene)
Figure 153 Beispiel Geometrieelemente, die Mittelebenen haben
Zur Festlegung des für die Symmetrietoleranz relevanten Masses sollte wie folgt vorgegangen werden:
• Geometrieelemente mit Achse (z. B. Welle oder Querbohrung): Länge der Achse.
• Geometrieelemente mit Mittelebene (z. B. Nut oder prismatisches Werkstück): Hierüber sagt die Norm (ISO 2768-2) nichts aus.
Eine Möglichkeit besteht darin, das relevante Mass in Richtung der Symmetrielinie (auf denen sich die beiden symmetrisch zueinander liegenden Elemente befinden) zugrunde zu legen. Im Zweifelsfall sollte dies separat vereinbart oder bei kritischen Merkmalen eine eigenständige Symmetrietolerierung eingeführt werden.
Die Allgemeintoleranz für Symmetrie ist dementsprechend wie folgt festgelegt bzw. zu interpretieren:
• Als Bezugselemente dient das längere der beiden Elemente. Als relevantes Mass ist bei Geometrieelementen mit Achse die Länge der Achse und bei Geometrieelementen mit Mittelebene das Mass in Richtung der Symmetrielinie (Vorschlag) zugrunde zu legen.
• Der Nennmassbereich wird vom kürzeren der beiden Elemente festgelegt.
Figure 154 Beispiel: Nut (Mittelebene) und Langloch (Mittelebene)
Die Mittelebene (Symmetrieebene) der Passfedernut ist länger (70 mm) als die Mittelebene des Langlochs (50 mm). Daher ist die Mittelebene der Passfedernut das Bezugselement.
12.3.12 Lauf
Allgemeintoleranzen für Lauf gelten für:
• Rundlauf
• Planlauf
• Lauf in beliebiger Richtung
Es ist nur der einfache Lauf, nicht jedoch der Gesamtlauf toleriert.
Die Allgemeintoleranzen für Lauf enthalten keinen Nennmassbereich, da sie in der Regel auf Ungenauigkeiten in der Einspannung oder Spindellagerung beruhen und damit von der Werkstückgrösse unabhängig sind.
Als bezugselement(e) dient (dienen) die Lagerstellen, falls diese gekennzeichnet sind. Ansonsten dient das längere der beiden Formelemente als Bezug. Falls beide Bezugselemente das gleiche Nennmass haben, darf jedes Formelement als Bezugselement dienen.
Figure 155 Beispiel Lauf
12.3.13 Zusammenfassung der allgemeintoleranzen für Form und lage
Figure 156 Zusammenfassung der Allgemeintoleranzen fur Form und Lage
13 Projizierte (vorgelagerte) Toleranzzone (ISO 10578)
13.1 Problemstellung
Bei der bislang besprochenen Tolerierung wurde das entsprechende Formelement (z. B. Die Bohrungsachse) durch die Toleranzzone am Werkstück eingegrenzt.
Figure 157 Beispiel: Verschraubung
Interpretation:
Die Bohrungsachse muss sich innerhalb einer kreiszylindrischen Toleranzzone vom Durchmesser 0.25 mm am geometrisch idealen Ort befinden.
Figure 158 Interpretation
Die Tolerierung ist im Hinblick auf die Montierbarkeit unzweckmässig!
Begründung:
Ist die Achse der Gewindebohrung in der Grundplatte (Pos. 1) schräg (aber noch innerhalb der vorgegeben Toleranzzone), dann kann ggf. die Schraube nicht mehr eingedreht werden.
Abhilfemöglichkeiten:
1: Bohrungsdurchmesser in Teil 2 vergrössern.
Problem: Auflagefläche des Schraubenkopf verkleinert sich (hohe Flächenpressung).
2: Positiontoleranz für die Achse der Gewindebohrung in der Grundplatte verkleinern (z. B. 0.1 mm).
Problem: erhöhte Fertigungskosen.
3: Zusätzliche Rechtwinkligkeitstoleranz für die Achse der Gewindebohrung z. B. bezüglich der oberen Planfläche der Grundplatte (Fig 144, Pos. 1) einführen
Problem: Erhöte Fertigungs- und Prüfkosten.
4: Festlegung einer projizierten Toleranzzone.
Figure 159 Montage der Verschraubung
13.2 Zeichnungseintragung
Soll eine toleranzzone in einen bereich ausserhalb des Geometrieelements verschoben werden, dann wird:
• Das Symbol P hinter den Toleranzwert in den Toleranzrahmen gesetzt
• Das Symbol P vor dem Mass, welches die Ausdehnung der Toleranzzone festlegt, platziert
Die Länge der Toleranzzone entspricht bei verwendung von Kopfschrauben der Länge des Durchgangsloches und bei Stiften oder Stiftschrauben der Länge des aus dem Einschraubloch herausragenden Teils
Mit Hilfe des Symbols P kann eine Toleranzzone in einen Bereich ausserhalb des Geometrieelements verschoben werden.
Figure 160 Zeichnungseintrag Ausdehnung der Toleranzzone
Interpretation:
Figure 161 Interpretation: Ausdehnung der Toleranzzone
Figure 162 Montage der Verschraubung
Die Verwendung der projizierten (vorgelagerten) Toleranzzone kann die Bohrungsachse der Grundplatte (Figure 157 Beispiel: Verschraubung, Pos. 1) ausserhalb der Toleranzzone liegen. Wichtig ist nur, dass sie im gekennzeichneten Bereich innerhalb der vorgegeben Toleranzzone liegt. (Kreizylinder vom Durchmesse 0.25 mm am geometrisch idealen Ort).
Diese Art der Tolerierung ist zweckmässig und funktionsgerecht, da die Achse der Bohrung in der Grundplatte (Figure 157 Beispiel: Verschraubung, Pos. 1) keine Bedeutung für die Funktion (hier Montierbarkeit) hat, wohl aber der Achsabschnitt oberhalb der Grundplatte wo sich später (bei der Montage) der Schraubenbolzen befindet.
13.3 Anwendbarkeit projizierter Toleranzzonen
Projizierte (vorgelagerte) Toleranzzonen werden nur bei Ortstoleranzen (Position, Koaxialität bzw. Konzentrizität und Symmetrie) und dort nur auf abgeleitete Geometrieelemente (Achsen und z. T. Mittelebenen) angewandt.
14 Toleranzen und Kosten
14.1 Kosten Formel
Mit kleiner werdender Toleranz steigen die Kosten. Dieser Zusammenhang lässt sich mit folgender Formel analytisch beschreiben:
bzw.
K = Kosten
T = Toleranz
N = Exponent (mit n = 0.8 ... 1.0)
Beispiel:
Toleranzverkleinerung von ø50h9 auf ø50h8
Ø50h9: T1 = 62 µm
Ø50h8: T1 = 39 µm
Mit n = 1 (gewählt) folgt:
Figure 163 Kostenhyperbel
15 Praktische Anwendung der Form- und Lagetolerierung
15.1 Tolerierung von Kreisteilungen (z. B. Flansche)
Regelmässig auf einem Teilkreis angeordnete Bohrungen können zueinander sowie zum Werkstück auf unterschiedliche Weise toleriert werden. Zweckmässig ist hierbei eine Tolerierung unter Verwendung von Positionstoleranzen.
Die Nachfolgenden Abbildungen zeigen eine Reihe von Tolerierungsmöglichkeiten mit zum Teil völlig unterschiedlicher Bedeutung. Es ist ausschliesslich Aufgabe des Konstrukteurs, eine Tolerierung festzulegen, welche dem gefordeten Zweck am nächsten kommt und damit die Funktion des Bauteils sicherstellt. Aber auch wirtschaftliche Aspekte, wie Fertigungs- und Prüfkosten müssen im Hinblick auf die Wahl einer geeigneten Tolerierung berücksichtigt werden.
Übung:
Versuchen die Bedeutung des einzelnen Tolerierungsvorschläge zu interpretieren (Festlegung der Toleranzzone(n) sowie des Bezugssystems).
Figure 164 Tolerierungsbeispiel 1
Figure 165 Tolerierungsbeispiel 2
Figure 166 Tolerierungsbeispiel 3
Figure 167 Tolerierungsbeispiel 4
Figure 168 Tolerierungsbeispiel 5
Figure 169 Tolerierungsbeispiel 6
Figure 170 Tolerierungsbeispiel 7
Figure 171 Tolerierungsbeispiel 8
Figure 172 Tolerierungsbeispiel 9
16 Informationen
16.1 Revision
[1] Dieses Dokument ist basiert auf die Unterlage von Prof.xxx
Eine Kopie der gesamten Unterlagen ist unter 106-384-558 zu finden.
Translation - English Course on Shape and Position Tolerancing
Summary for Designers
1 Introduction
1.1 Why Shape and Position Tolerances?
This is a perfect part on CAD, something a designer wishes for. The part is still being manufactured and measured.
To ensure a
• proper assembly
• safe functioning
• straightforward exchangeability
1.2 Consequences without Shape and Position Tolerances
There is no proper basis for good communication between the designer, manufacturing and quality assurance.
This implies the following:
• Defectively produced workpieces
• Problems during assembly
• Unnecessarily high manufacturing costs
1.2.1 Example
Figure 1 Which of the depicted workpieces to accept?
1.3 Involved Groups
Figure 2 Target Groups
Figure 3 Optimisation of Shape and Position Tolerancing is only possible as a team
1.4 Introductory Examples for Shape and Position Tolerancing
Figure 4 Is the depicted tolerancing meaningful?
Figure 5 What is the difference between both the tolerancings?
Figure 6 Is the depicted tolerancing meaningful?
2 Standardisation
A standard is a document that:
• is drafted with consensus
• is accepted by a recognised institution
• determines rules, guidelines or attributes for tasks for general use and reuse or specifies their results, whereby an optimal degree of order in a given co-relation is aspired for
2.1 Sense and Purpose of Standards
Standards fulfil a series of important functions. Sense and Purpose of a, in particular European and International, standardisation is:
• creating a common "technical language" between the International trading partners
• contributing to the removal of trade barriers
• provision of technical solutions for the protection of health, safety and environment
• simplification of technology transfers
• provision of knowledge
2.2 Standards
Figure 7 Standards Organisations
Figure 8 Acceptance procedures between ISO- EN-Standards
An EN Standard means that it has been accepted by 71% of the EN-Participants
A standard can be ISO but not necessarily EN and vice versa.
There are further designations to be noted, the standard is translated in the language of the country.
For example:
SN-EN-ISO xxx applies to Switzerland
DIN-EN-ISO xxx applies for Germany
NF-EN-ISO xxx applies for France
UNI-EN-ISO xxx applies for Italy
etc......
The standard xxx is the same for all.
3 Geometrical Product Specifications (GPS)
In the technical drawing the workpiece is described idealised. Due to manufcturing inaccuracies, the designer must specify not only the nominal geometry, but also determine the permitted deviations (tolerances for mass, shape, position and surface).
Practical experience shows that the relevant departments (design, manufacturing, quality assurance) sometimes individually interpret the tolerances completely differently.
That is why technical committees (TC) in the ISO, corresponding to current needs, started a systematic overview and structured summary of all standards which have to do with dimension, form, position and surface besides their deviations (manufacturing inaccuracies). These standards are called GPS-Standards (GPS=Geometric Production Specifications)7
Figure 9 Differnce between design, manufacturing and quality assurance
An example of a GPS-Standard is ISO 1302 (Article No. 106-213-277)
3.1 Geometric Elements - Terms
The following terms are used in all general GPS-Standards.
3.1.1 Complete Geometric Elements
Complete geometric elements or true geometric elements are geometric elements that are found on the workpiece and can be metronomically captured (e.g. probed).
Figure 10 Examples – Geometric elements
Figure 11 Complete geometric elements on three technical planes
3.1.2 Derived Geometric Elements
Derived geometric elements are determined from the real geometric elements through specific instructions.
Figure 12 Derived Geometric Elements.
Figure 13 Derived Geometric Elements on three technical planes
3.1.3 Centre Geometry
Figure 14 Centre Plane and Centre Line
Figure 15 Axis of Symmetry of Cylinders
4 Principle of Tolerance
On the road there are rules (right hand traffic, right before left, etc...), in Shape and Positioning Tolerancing too there are principles, so that we generally know what we are talking about.
For example, in Germany, if there is nothing on the drawing, the Hüll principle (envelope requirement) applies.
4.1 Taylor's Test Principle
The go-side of a rigid gauge must correspond to the ideal counter piece (does not have any shape deviation) with the Maximum-Material-Dimension (MMS) of the workpiece to be tested.
This thought process leads subsequently to the introduction of the term "Hülle" (envelope)
Figure 16 Example of deviation in a manufactured part
Figure 17 Taylor's Test for 'fit capability'
Figure 18 Example for für go-gauges according to Taylor
4.2 Definition of Hülle
The "Hülle", or envelope, of a geometry element is understood as the geometrically ideal counterpart with the Maximum-Material-Dimension (MMS) of the relevant geometry element. The Hülle (envelope) must not be breached if the fit capability of a geometry element is to be maintained. The Hülle embodies the go-side of a Taylor control gauge
Figure 19 Examples for definition of "Hülle"
Figure 20 Geometrical Elements Parallel Plane pair
4.3 Independence Principle and Hüll Principle
Most workpieces are jointed to other parts. Here, one part envelopes the neighbouring part in the sense of a fit. To ensure the functionality, the ease of assembly as well as the exchangeability, it must be determined whether at least on simple fit parts (circular cylinder, flat plane pairs) the shape deviation depends on the dimensional tolerance or not. For this, two dissimilar tolerance priniciples have been developed and standardised:
• Hüllprinzip (DIN 7167)
• Independence Principle (ISO 8015)
The chosen tolerance principle applies to the whole drawing. Often, a tolerance principle is set for the whole plant.
Under a tolerance principle, one is given to understand the connection between dimensional tolerance and shape deviation in circular cylindrical parts and plane parallel fit parts.
4.3.1 Hüllprinziple (DIN 7167 in Germany)
Figure 21 Drawing entry and effect
4.3.2 Independence Principle (ISO 8015)
On agreement on the indepencence principle, all tolerances (dimension, shape and position) apply, i.e. there is no functional dependence on each other. Each tolerance is checked for itself.
Figure 22 Independence Principle
4.3.3 Hüll Condition in the case of the Independence Principle
To assure an envisaged fit capability of two joining parts, the largest expansion, the Maximum-Material-Dimension (MMS) is of importance (with "shafts", the maximum dimension and with "bores" the minimum.
As defined by the Taylor's Test Principle, it is sensible to limit the expansion of both fit elements. As limits, it is reasonable to choose the relevant envelope (Hülle) of both fit elements.
Figure 23 Hüll condition in the case of the Independence Principle
If the tolerance principle as per ISO 8015 is agreed to and the alphabet "E" appears behind the tolerance fit dimension (E=envelope; Engl for Hülle), then the Hüll condition applies to this dimensional element.
By applying the Hüll condition, the shape deviation of the workpiece can, at the most, achieve the dimensional tolerance (here 0.2mm).
Figure 24 Hüll condition in the case of the Independence Principle
Shape deviations captured by the Hüll condition.
In the case of "bores" and "shafts":
• Straightness of surface lines
• Straightness of axes
• Roundness
• Cylinder form
In the case of parallel plane pairs:
• Straightness of plane surfaces
• Evenness of plane surfaces
If the Hüll condition ( ( E ) applies for a dimension, the individual shape deviations of the corresponding geometrical elements can achieve the maximum dimensional tolerance, but never exceed, i.e. the maximal dimensional deviation is fixed without any additional symbolism.
The determination of the Hüll condition (symbol E behind the fit dimension) is meaningful
• for ensuring the fit compatibility
• to limit the shape deviation in the case of datum elements.
Figure 25 Benefits and applications of the Hüll condition
5 Basics of Shape and Positional Tolerancing
5.1 Examples for Shape Deviation and Possible Causes
Figure 26 Examples for Shape Deviation and possible causes
5.2 Examples for Positional Deviation
Figure 27 Examples for Positional Deviation and possible causes
5.3 Tolerance Zones
Figure 28 Tolerance zones
5.4 Overview of Shape and Positional Tolerances
Figure 29 Overview of Shape and Positional Tolerances
6 Drawing Entries
6.1 Notations and Symbolism
Figure 30 Notations and Symbolism
Caution! Indication arrow stands vertically on the toleranced geometry element and marks the width of the tolerance zone.
6.2 Toleranced Elements
6.2.1 True Geometric Elements
If a real geometric element is toleranced, a pointer arrow stands at least 4 mm away from the corresponding dimensional arrow.
Figure 31 Marking real geometric elements
6.2.2 Derived Geometric Elements
If a derived geometric element is toleranced, then the pointer arrow stands directly in the extention of the dimensional line that the geometric element measures.
Figure 32 Marking of derived geometries
6.3 Datum Elements
6.3.1 Real Datum Elements
If a real datum element is toleranced, then the pointer arrow stands at least 4mm from the corresponding dimension arrow.
Figure 33 Marking of real datum elements
6.3.2 Derived Datum Elements
If a derived geometric element is toleranced, then the pointer arrow stands immediately in the extension of the dimensional line that measured the geometric element ("the pointer arrow stands therefore on the dimensional line").
Figure 34 Marking of derived reference elements
6.4 Limitations
If the tolerance detail applies only to a part of a geometric element, then this area is marked with a broad dash-dotted line and with regard to size and position, dimensioned by theoretically accurate dimensions. This is possible in the side view as well as the top view.
Figure 35 Limitations of depiction
6.5 Simplification of Drawing
If more data apply to a geometrical element, then the tolerance windows are set below one another and with a reference arrow towards the toleranced element.
Figure 39 Example 2: Common axis of several cylinders
Note: CZ = common zone (common tolerance zone)
Figure 40 Application on Centre Lines
Figure 41 Application on lines of a surface
Figure 42 Application on lines of a surface
Figure 43 Application on edges
Figure 44 Application on aurface lines
Figure 45 Interrelation of the deviation of straightness of the axis and the surface area of a cylinder
7.2 Planarity
7.2.1 Symbolism
Figure 46 Symbolism
7.2.2 Drawing entries and interpretation
Figure 47 Application on plane surfaces (example 1: flatness of a plane surface)
Interpretation: All points of the toleranced plane surface of the centre plane must lie between two parallel planes at a distance of tE from one another .
Figure 48 Common tolerance zone of several planar surfaces
Figure 49 Application on central planes (seldom)
Figure 50 Difference between straightness and flatness (planarity).
7.3 Roundness
7.3.1 Introductory Example
Figure 51 Introductory example for roundness
Figure 52 Possible causes for the building of trilobate
7.3.2 Symbolism
Figure 53 Symbolism
Figure 54 Application on cylindrical cross-sections (example: roundness of a cylinder cross-section)
Interpretation: The perimeter line of each cross-section must lie between two concentric circles with a radial clearance of tK The diameter of both concentric circles can be discretionary
7.4 Cylinder Form
7.4.1 Symbolism
Figure 55 Symbolism
7.4.2 Drawing Entries and Interpretation
Figure 56 Application on cylinder surface areas
Interpretation: The entire surface area of the toleranced cylinder must lie between two coaxial cylinders with a radial clearance of tZ. The cylinders can be discretionary
Figure 57 The cylinder shape tolerance includes other tolerances
7.5 Line Profile
7.5.1 Symbolism
Figure 58 Symbolism
7.5.2 Determination of Geometrically Ideal Profile (nominal profile) and Drawing Entries
Figure 59 Determination of the geometrically ideal profile (nominal profile)
Figure 60 Determination of the geometrically ideal profile (nominal profile)
7.5.3 Interpretation
Figure 61 Interpretation
Interpretation: the toleranced profile line must lie between two equidistant border lines with a clearance of tLP/2 from the theoretically accurate profile line (nominal profile), i.e. the tolerance zone is equally broad on every side of the profile (always measured vertical to the geometrically ideal profile). The nominal profile is defined through theoretically accurate dimensions. The requirement must be satisfied in every cut parallel to the plane of projection which the entry shows.
7.5.4 Tolerancing of Overall Profile
In case the entire profile line has to be toleranced, the "all-round symbol" can be used.
Figure 62 Tolerancing of the Overall Profile
7.5.5 Effect of Datums
It is recommended that one introduces a primary datum to ensure that the measuring machine checks parallel to the measuring plate
Figure 63 Effect of datums
In contrast to profile tolerance without positional tolerancing or with primary datum, the position of the nominal profile relative to the workpiece can be defined through a complete datum system .
Without positional tolerancing, the line can lie anywhere with relation to the workpiece.
Figure 64 Effect of datums
7.6 Surface Profile
7.6.1 Symbolism
Figure 65 Symbolism
7.6.2 Drawing Entries and Interpretation
Figure 66 Surface profile without positional tolerancing
Interpretation: The toleranced surface must lie between two equidistant limiting furfaces with a clearance of tFP/2 from the theoretically accurate surface, i.e. the limiting surfaces must envelope spheres with diameters of tFP, whose centre points lie on the theoretically accurate surface The theoretically accurate surface is defined by the theoretically accurate dimensions.
Figure 67 Surface profile with positional tolerancing
In contrast to surface profile without positional tolerancing, the position of the theoretically ideal surface is determined by a datum relative to the workpiece. One or several theoretically accurate dimensions (here: 55 mm and SR50) are required for the theoretically ideal surface and its position with relation to the datum. Without positional tolerancing, the line can lie anywhere with relation to the workpiece.
8 Datums and Datum Systems
Datums and datum systems are necessary for positional tolerancing.
8.1 Datum Symbols
Figure 68 Datum symbols
8.2 Entry of Datum Symbols
8.2.1 Entry of Datum Symbols on Complete geometrical Elements
Figure 69 Entry of Datum Symbols on complete geometrical elements
8.2.2 Entry of Datum Symbols on Derived Geometrical Elements
Figure 70 Entry of Datum Symbols on derived geometrical elements
8.3 Overview of Types of Datums
Figure 71 Overview of types of datums
8.4 Single datums
8.4.1 Geometrical elements for datum establishment is not a dimensional element
In case the geometrical elements for datum establishment is not a dimensional element, then the datum is a flat surface
The datum element is a real surface
The datum is an ideal geometric element
Figure 72 Shape deviation of the manufactured part
Figure 73 Difference between datum and datum element
To ensure a clear datum (not convex), there is a possibility of attaching an additional note "NC" (NC=not convex) on the tolerance frame of an additional planarity tolerance.
Figure 74 Additional note NC
8.4.2 Geometrical elements for datum establishment is a dimensional element
In case the geometrical element for datum generation is a dimensional element, then it is a case of a cylinder, two parallel planes, a cone, or a sphere.
Figure 75 External cylinder axis as datum
Figure 76 Internal cylinder axis as datum
Figure 77 Two parallel planes as datum
Figure 78 Internal parallel planes as datum
8.5 Common Datums
When building common datums, ideal geometrical elements are adapted simultaneously to different (not ideal) datum elements. Between the ideal geometrical elements, explicit side conditions through theoretically accurate dimensions or implicit side conditions for their position (e.g. co-planarity or co-axiality) or direction (e.g. perpenducularity) must be fulfilled.
Figure 79 Two co-axial cylinders as common datum axis
The common datum (A-B) is defined by a straight line (centre axis) and fixed as follows:
• Two co-axial cylinders, each of ideal geometric shape, are aligned, from outside the material, to the respective datum elements in such a way, that the greatest clearance between every point of the cylinder and their datum elements is as small as possible The co-axiality is here an implicit, side condition that must be satisfied
• The datum axis contains the axes of both co-axial cylinders
Figure 80 two co-axial cylinders as common datum axis
The common datum (A-B) is defined by a straight line (centre axis) and fixed as follows:
• Two co-axial cylinders, each of ideal geometric shape, are aligned, from outside the material, to the respective datum elements in such a way, that the greatest clearance between every point of the cylinder and their datum elements is as small as possible The co-axiality is here an implicit, side condition that must be satisfied
• The datum axis contains the axes of both co-axial cylinders
8.6 Datum Systems
A datum system is structured out of two or three datums which are not equitable. Each of these datums can be a single or a common datum.
Figure 81 Interpretation (datum system from three datum planes)
In the example:
A = primary datum
B = secondary datum
C = tertiary datum
Figure 82 Drawing entries
Rules:
• The alignment of the workpiece in the datum system is as per the sequence of the indicated datums
• Additionally explicit conditions by way of theoretically accurate angles or implicit side conditions for their direction (e.g. perpendicularity) must be fulfilled between the primary and the secondary datum. Therefore the secondary datum B in the previous example is exactly vertical to the primary datum A.
• Between the tertiary datum (if existing) and the primary and the secondary datum, additional explicit side conditions by way of theoretically accurate angle or implicit side conditions for their direction (e.g. perpenducularity) must be fulfilled. Therefore the tertiary datum C from the previous example is exactly vertical to the primary datum A and the secondary datum B.
Figure 83 Example of Application
Interpretation:
The primary datum is derived from the upper planar surface (primary datum element) .
The secondary datum is the axis of the greatest geometrically ideal cylinder which is found in the central bore, vertical to the primary datum A (side condition).
The tertiary datum is the centre plane of the greatest parallel plane pair of geometrically ideal shape found in the groove, vertical to the primary datum A and caotaining the axis of the secondary datum (side conditions).
8.7 Limitations
If the parts are large or difficult to measure, one can take an area of a geometrical element as datum.
Figure 84 Limitations
8.8 Datum Points
In case the datum element shall not be made of the entire geometrical element, then it is possible as per EN ISO 5459, to mark individual areas of the geometrical elements, i.e. surfaces, lines or points as datum points. The datum elements are therefore made up of several datum points.
This can be necessary for instance:
• In case the geometrical elements show large shape deviations when compared to positional tolerance and the shape deviation cannot be localised (e.g. with cast iron parts because of destruction of the cast skin.
• In case the workpiece, in the assembled state, is in contact with the neighbouring part only in a few places. Then the datum points imitate the connection between the two.
Datum points symbolise the connection between the observed geometrical element (e.g. workpiece) and one or more touching geometrical elements of geometrically ideal shape.
Figure 85 Symbolism
Figure 86 Flat datum point
Figure 87 Size of the datum point in case of space constraints
• The datum point symbol consists of a hatched surface. The support can, for example, be the face area of a test probe of given size and shape.
• The datum point frame is a horizontally divided circle. In size and shape of the support area can be (but need not be) entered in the upper field. The code alphabet of the datum is in the lower field (here: A) and consecutive numbers (1,2 or 3). The position of the datum point must, if necessary, be determined through theoretically accurate dimensions. The embodiment of the touching, geometrical elements is the face area of the test probe of given form.
• In case of place restrictions, the size of the datum point can also be written outside the field and connected with an auxiliary line.
Figure 88 Linear shaped datum points
• The datum point symbol is a narrow dash-double-point line. The line can have any given form (straight, circular,etc...).
• The datum point frame is a horizontally divided circle. The upper field of the datum point frame remains free.
• The embodiment of the touching, geometrically ideal geometrical elements is, in the case of a straight, linear datum point, a test cylinder.
Figure 89 Point formed datum points
• The datum point symbol is a cross.
• The datum point frame is a horizontally divided circle. The upper field of the datum point frame remains free.
• The embodiment of the touching, geometrically ideal geometrical element is a spherical shell.
Figure 90 Example of Application
Independent of the marking of the surface lines, or point formed datum points on the geometrical element, each single datum must be marked with the usual datum point symbol.
Additionally, right next to the relevant datum point symbol, a list of numbers that mark the individual datum points which establish the datum or are established from those datum elements (e.g. A1, 2,3 for the datum A), must be supplemented.
8.9 Supplementary Information
8.9.1 Short and Long Datum Axes
If the datum element is too short for generation of datum axes, then no datum axis can be generated. The tolerancing in the following example is therefore unusable
Figure 91 Short and Long Datum Axes
Justification: If, for instance, the left hand collar is clamped in a test chuck, an unambiguous and reproducible alignment of the workpiece is not possible. The same applies if the datum axis has to be determined with a coordinate measuring device. Here too, no definite position of the datum (datum axis) can be derived from the very short datum element.
Accordingly, this is the problem with short bores too. Here too, a test probe cannot find a clear and reproducible position.
Figure 92 Justification
Remedial action: Introduction of a support surface as a primary datum (A). The main alignment of the part is ensured with the help of the primary datum and the centring is done through the secondary datum (B).
Figure 93 Remedial action
Datum elements for the l ≤ d/4 require an additional support surface as primary datum. For l ≥ d , the second datum could be omitted. A datum element length of d/4 < l < d should, as far as possible, be avoided..
8.10 Tolerancing of Datum Elements and Datum Systems
So that datum elements fulfill their function, they must be shape toleranced and, in the case of common datums or datum elements, also position toleranced. The tolerancing is not complete on the sole statement of the datum symbol.
8.10.1 Shape Tolerancing of Datum Elements
The shape tolerance is individually recorded on the datum element (e.g. planarity in the case of datum surfaces).
Figure 94 Shape tolerancing of datum elements
The shape tolerance should be smaller than the smallest positional tolerance that refers to the toleranced datum element.
Figure 95 Example shape tolerancing of datum elements
8.10.2 Positional Tolerancing of Datum Elements
If a workpiece has several datum elements, then these should be positionally toleranced to one another.
Figure 96 Positional tolerancing for a datum system
8.11 Change of Datum During Testing
If the datum element and the toleranced element are exchanged during testing, then this (on the same workpiese) can lead to a completely different metrological result.
If a shape element is not suitable as a datum element (e.g. it is too short when compared to the lateral dimension), then a change of drawing has to be arranged for. An exchange of datum elements and toleranced element is not permissible.
Figure 97 Example - Change of datum during testing
Figure 98 Example - Change of datum during testing
9 Positional Tolerances
9.1 Parallelism
The tolerance for parallelism includes the straightness and the flatness with the same tolerance value.
Figure 99 Symbolism for parallelism
Figure 100 Interpretation of Parallelism
Interpretation: The upper planar surface must lie between two parallel planes which are themselves parallel to datum plane A, with a clearance of 0.05mm.
9.2 Perpendicularity
The perpendicularity includes straightness and flatness with the same tolerance value.
Figure 101 Symbolism of Perpendicularity
Figure 102 perpendicularity of a surface to a datum surface
Interpretation:
The toleranced surface, line or axis must
• lie between two parallel planes (or lines) with the clearance tR which are themselves perpendicular to the datum, or
• within a tolerance cylinder of diameter tR perpendicular to the datum .
9.3 Inclination
Figure 103 Symbolism of Inclination
Interpretation:
The toleanced surface or axis must
• lie between two parallel planes with clearance tN., which are inclined to the datum at a theoretically accurate angle to the datum or
• within a tolerance cylinder of diameter tN which is inclined to the datum at a theoretically accurate angle.
Figure 104 Interpretation of the tolerance of inclination of a surface to a datum surface
Figure 105 Interpretation of the inclination of a line to a datum surface.
9.4 Position
Figure 106 Symbolism of Position
Interpretation:
The toleranced edges, surfaces of points of intersection must
• be at the geometrically ideal place between two parallel planes with a clearance of tPS or
• at the geometrically ideal place within a tolerance cylinder of
diameter tPS.
The geometrically ideal place is usually determined through theoretical dimensions for clearances from the datums
Figure 107 Example of positional tolerance
Figure 108 Positional tolerance of a bore
Figure 109 Positional tolerance of a bore
Note:
Specifying the primary datum (A) seems at first superfluous since the position of the centre of the bore is fixed by the theoretically accurate dimension (15 and 20) to the datums (B and C). Specifying the primary datum has, however, the following effects:
• By specifying the primary datum, the cylindrical tolerance zone is perpendicular to this.
The primary datum fixes the direction of the tolerance zone, the secondary and tertiary datum on the other hand their place.
• In the case of thin workpieces (e.g. sheets), an alignment with the side surfaces is not possible.
Figure 110 Positional tolerancing without and with primary datum
Figure 111 Positional tolerancing of an inclined surface
Note:
In contrast to inclination tolerancing, the geometrical placing of an inclined surface is additionally fixed during positional tolerancing.
9.5 Concentricity or Coaxiality
Figure 112 Symbolism of Concentricity
Figure 113 Interpretation of concentricity tolerance of a point
Interpretation:
The toleranced centre of circle (in case of concentricity) or the toleranced axis (in case of coaxiality) must lie within a tolerance circle or toleance cylinder of diameter tKO which is concentric or coaxial to the datum.
Figure 114 Limit of Coaxiality
:The tolerancing is
• Not suitable for testing (in case a > 3.l)
• Not functional
Due to the uncertainty of measurement, a ≤ 3*l shall be the reference value
9.6 Symmetry
Figure 115 Symbolism for Symmetry
Figure 116 Interpretation of symmetrical toleranz of a central plane
Interpretation:
The central plane or surface of the toleranced elements must lie between two parallel planes, which are symmetrical to the datum centre plane.
9.7 Running Tolerances
Running tolerances are applicable only to rotationally symmetrical workpieces. Datum element in the case of running tolerances is always the workpiece axis. Toleranced elements are always real elements, like cylinder surfaces or conical surfaces or also end faces of rotational surfaces.
One differentiates from the point of view of the measuring process:
Simple Run-out. In the case of simple run-out, only individual points of the toleranced element are tested independent of each other
Figure 117 Symbolism of simple run-out
Total Run-out. In the case of total run-out, the entire tolaranced element must lie within the given tolerance
Figure 118 Symbolism of total run-out
From the point of view of the direction of measurement, one differentiates
• True running or true run-out Direction of measurement and datum axis are perpendicular to each other.
• Axial run-out: Direction of measurement and datum axis are parallel to each other.
• Run-out in random directions: Direction of measurement is perpendicular to the toleranced surface
• Run-out in a particular direction Direction of measurement is entered in the drawing.
9.7.1 Simple Run-out
Figure 119 Simple run-out / True run-out
Figure 120 Workpiece with datum axis made up of two datums
Figure 121 Axial run-out
Note:
• The tolerance zone in the case of axial run-out corresponds to a circular cylinder whose centre point is determined by the datum axis.
• Individual, concentric circular rings are tested during axial run-out.
• Each ring is tested individually. The flatness of the plane surface is therefore not determined. It could, for example, be dished or bulged.
9.7.2 Total run-out
Figure 122 Total run-out (Workpiece with datum axis made up of two datums)
Note:
In the case of total run-out, the workpiece is not only turned aroung the datum axis, but the measuring instrument is simultaneously pushed parallel to the datum axis (therefore the "double arrow" in the tolerance symbol).
The tolerance zone in the case of total run-out corresponds to the space between two co-axial cylinders. The radial distance between the cylinders corresponds to the width of the tolerance zone (tLG). The cylinder diameter is, however, not defined. The axes of the tolerance cylinder coincide with the datum axis.
The total run-out includes the following tolerances:
• Cylinder form and with it also the circularity of the cross-sections as well as the straightness of all surface lines as well as the straightness of the cylinder axis. The deviations can achieve, at the utmost, the value of tLG.
• Parallelism of surface lines opposite one another.
Figure 123 Total axial run-out
Note:
• In the case of total axial run-out, not only are individual rings on the plane surface tested, but the measuring instrument is simultaneously guided over the plane surface perpendicular to the datum axis.
• The tolerance zone in the case of total axial run-out corresponds to the space between two datum axes perpendicular to the plane surfaces at a distance of tLG. The tolerance zone is therefore identical to the tolerance of perpendicularity of the plane surface to the datum axis.
The total axial run-out includes the following tolerances:
Perpendicularity of the plane surface to the axis (identical tolerance zones) and as such also the flatness of the plane surface (the maximal deviation corresponds to the tolerance of the total axial run-out tLG.)
9.8 Relationship Between Circularity, Coaxiality and True Run-Out
9.8.1 Run-out and Circularity
Figure 124 True Run-out and Circularity
9.8.2 True run-out and co-axiality in the case of ideally round cross-sections
Figure 125 True run-out and co-axiality in the case of ideally round cross-sections
9.8.3 True run-out and co-axiality in the case of cross-sections with deviation of circularity
Figure 126 True run-out and co-axiality in the case of cross-sections with deviation of circularity
10 Maximum Material Condition MMR
10.1 Meaning of Maximum Material Condition
Maximum Material Condition (MMR) allows form elements marked with an M to exceed a recorded shape or positional tolerance, as long as the total tolerance is maintained (that is, the workpiece surface does not breach the effective Maximum Material Status (MMVC)) and does not restrict the functionality of the part.
10.2 Terms and Definitions
10.2.1 Terminology
MMS = Maximum Material Dimension (Maximale possible dimension, independent of the tolerance)
MMC = Maximum Material Status (maximal dimension after the measurement)
MMVS = Effective Maximum Material Dimension
For inner parts MMVS = MMS t (shape- or positional tolerance)
For outer parts MMVS = (shape- or positional tolerance)
MMVC = Effective Maximum Material Status
Figure 127 Maximum Material Condition
10.2.2 Effective Maximum Material Dimension MMVS
Is the dimension of an imaginary ideal shape for which the geometric element in question (circular cylinder or pair of parallel planes) has its Maximum Material Status (MMC) and the greatest permissible shape deviation or positional deviation.
Figure 128 Example Flat bar shape tolerance
Figure 129 Example groove (outer part) shape tolerance
10.2.3 Effective Maximum Material Status MMVC
The Maximum Material Status (MMVC) is closely connected with the effective Maximum Material Dimension (MMVS).
The effective Maximum Material Status (MMVC) is an imaginary inner or outer envelope of ideal geometric shape with effective Maximum Material Dimension (MMVS).
The MMVC embodies the theoretical functional gauge on the toleranced element. The MMVS complies with the dimension of a theoretical functional gauge
10.3 Example
Figure 130 Introductory example
As per specification, the workpieces 2 and 3 are rejects. But they would also fit in a tube weith ø50,3 (MMVS). With the addendum M in the tolerance frame, the workpieces 2 and 3 are no longer rejects
10.4 Symbolism
Should MMR apply, then the symbol M
• will be given behind the shape or positional tolerance value (Illustration a) and if necessary
• behind the datum alphabet in the tolerance frame
(Illustration b)
Figure 131 Symbolism of Maximum Material Condition (MMR)
10.5 Maximum Material Condition for the Toleranced Shape Element
The Maximum Material Condition can be applied only to simple dimensional elements (circular cylinder, pair of parallel planes), which have a central axis or a symmetry plane.
10.5.1 No MMR Defined for Toleranced Shape Element
Figure 132 Example without MMR
10.5.2 MMR Defined for Toleranced Shape Element
Figure 133 Example with MMR
If the workpiece is narrower, then it can also be more curved.
10.6 Advantages of Applying the Maximum Material Condition
• Shape deviations or positional deviations need not be measured extravagantly, but can be checked with a gauge (cheaper method and shorter testing time) The MMR is therefore also called "gauge condition"
• By applying the MMR, the available tolerances become larger. Workpieces that otherwise (that is without applying MMR) need to be disposed off are accordingly still good parts.
The application of MMR should be considered where the pairing capability of two parts is determined by a dimensional tolerance and a shape or positional tolerance.
With the help of MMR, the assemblability of a workpiece is ensured.
10.7 Condition of Reciprocity or "condition of interaction"
If the condition of reciprocity applies in addition to MMR (symbol R follows symbol M ), then the sum of both tolerances can be distributed onto the dimensional tolerance or the shape or positional tolerance as desired. The effective limiting dimension (MMVS) may however not be exceeded, Further, the Minimum Material Dimension (LMS) must be maintained
Figure 134 Example Condition of Reciprocity
Advantages in the application of the condition of reciprocity
• Manufacturing can determine the distribution between dimensional tolerances as well as shape or positional tolerances independently (as long as the effective Maximum Material Status (MMVC) is not breached.
• The testing of the adherence to Maximum Material Dimension (MMS) can be omitted
10.8 Maximum Material Condition 0 M ("zero tolerance")
Occasionally, the tolerance value zero is also entered in conjunction with the Maximum Material Condition. The significance will be elaborated with the help of four examples of comparison.
Figure 135 Example for tolerance value zero
• With all four example entries, the toleranced shape element should not breach the effective Maximum Material Status (MMVC - ø50.0 mm) or in case d), the envelope (ø50.0 mm). The effect of tolerancing is therefore not the same in all four cases.
• The entry according to picture a) and c) leave it to manufacturing how the deviation with respect to dimension or shape and position are spread out (the MMVC however may not be breached) With the condition of reciprocity picture c), manufacturing gets an indication about the centre dimension, i.e. the setting of which dimension is more logical (here: 49.8 mm).
• For the entry according to picture b), the stud must be between 49.7mm and 49.9mm, independent of the respective shape tolerance. Thus, the diameter may not exceed its Maximum Material Dimension of 49.9 mm in case of a deviation of straightness of 0.05 mm, although there is still a "distance" of 0.05mm for an effective Maximum Material Dimension (MMVS). This is permitted for picture a) and picture c).
• The entry in picture a) and picture d) have the same significance. Since the entry in picture d) however is easier to interpret, it was standardised in ISO 1101 The entry as per picture a) is found in American drawings.
11 Minimum Material Condition LMR
11.1 Terms and Definitions
11.1.1 Effective Minimum Material Dimension (LMVS)
Is the dimension of an imagined geometrically ideal shape for which the observed geometrical element (circular cylinder or pair of parallel planes) has its Minimum Material Status (LMC) and the greatest permissible shape or positional deviation.
The following applies to inner parts: LMVS = LMS - t
LMVS = Effective Minimum Material Dimension
LMS = Minimum Material Dimension
t = Tolerance
Figure 136 Example Flat bar (inner part) shape tolerance
The following applies to outer parts: LMVS = LMS t
LMVS = Effective Minimum Material Dimension
LMS = Minimum Material Dimension
t = Tolerance
Figure 137 Example: Groove (outer part) Shape Tolerance
11.1.2 Effective Minimum Material Status (LMVC)
The Effective Minimum Material Status (LMVC) is closely related to the Effective Minimum Material Dimension (LMVS)
The Effective Minimum Material Status (LMVC) is an imagined inner or outer envelope of geometrically ideal shape with effective Minimum Material Dimension.
11.2 Significance of Minimum Material Condition (LMR)
While the Maximum Material Condition (MMR), due to an interaction of dimensional, shape and positional deviation, limits thte maximal expansion of the workpiece and consequently assures the capability to pair, the Minimum Material Condition (LMR) is designed to limit the minimal expansion of the workpiece
The LMR makes sure that the LMVC is retained completely in the material. This can be of importance in case a minimum wall thickness or a minimum distance should not fall short of the edge of the workpiece.
Figure 138 Significance of the Minimum Material Condition (LMR)
The Minimum Material Condition (LMR) allows the form element marked with an L to exceed the entered positional tolerance as long as the surface of the workpiece does not breach the effective Minimum Material Status (LMVC) and, for example, fall short of a minimum wall thickness or a minimum distance for the edge.
11.3 Symbolism
If LMR should apply, then the symbol L is mentioned
• behind the tolerance value of the shape or positional tolerance (illustration a) and possibly
• behind the datum alphabet in the tolerance frame (illustration b)
Figure 139 Symbolism of Minimum Material Condition LMR
11.4 Minimum Material Condition for Toleranced Form Elements
The Minimum Material Condition (LMR) can be applied only to simple dimensional elements (circular cylinders, pair of parallel planes) which have a central axis or a symmetry plane.
11.4.1 No Minimum Material Condition Defined for Toleranced Shape Element
Figure 140 Example no LMR defined for toleranced form elements
The smallest extension (here: minimum wall thickness) of the workpiece results from the smallest material thickness (here: LMS = 49.8 mm) and the greatest shape deviation (here: tE = 0.3 mm), so
LMVS = LMS – tE = 49.8 – 0.3 = 49.5 mm.
Irrespective of the relevant actual dimension, the maximal shape deviation must not exceed 0.3 mm (see illustration b) although this would not have affected the minimum wall thickness, as long as the LMVS is not breached.
If the workpiece is thicker (although < MMS), a greater shape deviation could definitely be permitted without violating the LMVC and subsequently falling short of the smallest wall thickness . This possibility opens up the agreement of the Minimum Material Condition (LMR).
11.4.2 Minimum Material Condition Determined for Toleranced Shape Element
Figure 141 Example LMR determined for toleranced shape element
If there is an L is behind the tolerance value (here: flatness), then the shape or positional tolerance (here: flatness) may also be greater than (here) 0.3 mm, as long as the effective material status (LMVC) is not breached or the effective minimum material dimension (LMVS) is not exceeded.
The maximal permissible overun of the shape or positional deviation (a flatness of 0.3 mm in the example) corresponds to the amount with which the length may deviate from the minimum material limit (in the example: 0.2 mm).
12 General Tolerances for Shape and Position
12.1 Overview
Figure 142 Overview general tolerances for shape and position
12.2 General Tolerances for Shape and Position as per ISO 2768-2
General tolerances for shape and position as per ISO 2768-2 apply mainly to shape elements (workpieces) made by machine cutting. They can also apply to shape elements made by other processes as long as it can be established that the normal workshop accuracy lies within the accuracy of the general tolerances for shape and position specified in ISO 2768-2.
12.2.1 Tolerance Classes and Tolerance Values
ISO 2768-2 differentiates between three tolerance classes H, K and L.
Figure 143 Tolerance classes and tolerance values for ISO 2768-2
12.3 Application of General Tolerances for Shape and Position
12.3.1 Straightness
relates to all straight lines on the workpiece, for instance:
• Edges
• Surface lines
• Axes
For the allocation to the nominal dimensional range, the length of the corresponding line (e.g. length of the surface line of axis) must be known. In case the nominal dimension is not available, the actual length of the straight line is used.
Figure 144 Example straightness
12.3.2 Planarity
For the allocation to thte nominal dimensional range, the following applies:
• for circular surfaces Diameter
• for all other surfaces: largest side length
In case of doubt, the greatest nominal dimentional range will be taken as basis.
Figure 145 Example Planarity
12.3.3 Roundness
The general tolerance for roundness is determined, as per ISO 2768-2 by the smaller of the two values for dimensional tolerance (T) and run-out tolerance (tL).
Figure 146 Example Roundness
Depending on the tolerancing, there can be two results.
Figure 147 Example 2 without Hüll principle
Figure 148 Example 3 with Hüll principle
Additionally, in this example, the workpiece should not breach its envelope. Although this requirement has no consequence on the permitted deviation of roundness, it does affect the effective Maximum Material Dimension (MMVS).
Figure 149 Results of Roundness with/without Hüll principle
12.3.4 Cylinder Form
General tolerances of cylinder form are not defined in ISO 2768-2. The cylinder form is, however, limited by:
• the straightness of the cylinder axis
• parallelism of the surface lines opposite
• roundness
Approximately:
fZ = Deviation of the cylinder form
fK = Deviation of Roundness (e.g. tolerance of roundness)
fG = Deviation of straightness (e.g. tolerance of straightness)
fP = Deviation of parallelism (e.g. tolerance of parallelism)
In order that the cylinder form is smaller than the sum of the deviations of roundness, straightness and parallelism, the deviation of the cylinder form, for reasons of technical functionality, should be smaller than calculated with the above equation, then it must be entered in the drawing at the relevant shape element.
12.3.5 Line and Surface Profile
Line and surface profiles are not generally toleranced, since a geometrically ideal profile is not defined.
If a line or surface profile is made up of elementary shape elements, then these individual shape elements are covered under the respective general tolerance.
12.3.6 Parallelism
The general tolerances for parallelism are not defined in ISO 2768-2. The parallelism is, however, limited by:
• dimensional tolerance between the parallel planes
• straightness or planar tolerance
The General tolerance for parallelism is defined as per ISO 2768-2 as follows:
• the longer of the two parallel geometric element serve as a datum element.
• the general tolerance is limited by the greater of the two values of dimensional tolerance and straightness or planar tolerance.
If both the parallel elements are equally long, any of the two elements can be used as a datum.
Figure 150 Derivation of the genreal tolerance for parallelism
12.3.7 Perpendicularity
Since a right angle, on cutting machine tools, can normally be made with higher accuracy than other angles (angles ≠ 90o) due to the carriage being run perpendicularly, discrete tolerances for perpendicularity have been defined in ISO 2768-2. Since perpendicularity includes straightness, the general tolerances for perpendicularity are greater than the general tolerances for straightness.
The general tolerance for perpendicularity is defined in ISO 2768-2 as follows:
• The element with the longer shank serves as datum element
• The nominal dimensional range is derived from the element with the shorter shank (toleranced element).
Figure 151 Perpendicularity
Note:
General angular tolerances are defined in ISO 2768-2. They are applicable only if part 1 of ISO 2768 is required (entry in the drawing for example: ISO 2768-m). In case a general tolerance is pre-defined also for the shape and position (entry in the drawing for example: ISO 2768-mK), then the general tolerance for shape and position (that is ISO 2768-2) applies exclusively for the permissible deviation from the right angle.
12.3.8 Inclination
Inclination does not have general tolerances ISO 2768-1 is applicable for the permissible deviation of angles ≠ 90° .
12.3.9 Position
Position does not have general tolerances Dimensional tolerances as per ISO 2768-1 are applicable for the permissible deviations.
12.3.10 Co-axiality
No discrete general tolerances are defined for co-axiality. The tolerance for coaxiality is limited by th erun-out, which is metrologically easier to determine.
As per chapter 9.8, the following applies to co-axial tolerance (tKO) and run-out tolerance (tL):
tKO = Co-axial tolerance
tL = Run-out tolerance
k = 1.1 ... 1.2 (max 2.0)
12.3.11 Symmetry
The general tolerance for symmetry applies to geometric elements which lie symmetrical to one another:
• Geometrical elements that have axes that intersect at right angles.
Example: Cross hole in a shaft (parallel axes are captured by the run-out tolerance, none of the other angles are captured by the general tolerance.
Figure 152 Example: Cross hole in a shaft
• Geometric elements for which one or both elements have centre planes.
Examples:
• Keyway in the shaft (keyway has a centre plane)
• Groove in cuboid (both elements have a centre plane)
Figure 153 Example geometric elements which have centre planes.
For the definition of the dimensions relevant for the symmetry tolerance, proceed in the following manner:
• Geometric elements with axis (e.g. shaft or cross bore): Lenght of the axis.
• Geometric elements with centre plane (e.g. groove or prismatic workpiece): The standard (ISO 2768-2) states nothing about this.
One possibility is, to take as a basis the relevant dimension in the direction of the symmetry line (on which both the the elements which are symmetric to each other are present). In case of doubt, this should be decided separately or in case of critical features, an independent symmetry tolerancing should be introduced.
The general tolerance for symmetry is accordingly determined or interpreted as follows:
• The longer of the two elements serves as datum element. As a relevant dimension, for geometric elements with axis the length of the axis, and for geometric elements with centre plane the dimension in the direction of the symmetry line, should be taken as a basis.
• The nominal dimensional range is determined by the shorter of the two elements.
The centre plane (symmetry plane) of the keyway is longer (70 mm) than the centre plane of the elongated hole (50 mm). Therefore, the centre plane of the keyway is the datum element.
12.3.12 Run-out
General tolerance for run-out are applicable to:
• true run-out
• axial run-out
• run-out in any direction
only the simple run-out is toleranced and not the the total run-out.
The general tolerances for run-out do not contain nominal dimensional ranges, because they usually are a result of inaccuracies in the clamping or the spindle bearings and therefore are independent of the size of the workpiece.
The bearing locations, if marked, serve as datum element(s). Otherwise the longer of the two shape elements serve as datum. In case both datum elements have the same nominal dimension, every shape element can serve as datum.
Figure 155 Example run-out
12.3.13 Summary of General Tolerances for Shape and Position
Figure 156 Summary of General Tolerances for Shape and Position
13 Projected (preceding) Tolerance Zone (ISO 10578)
13.1 Presentation of the Problem
In the case of the tolerancing discussed up to now, the corresponding form element (e.g. the bore axis) was localised by the tolerance zone on the workpiece.
Figure 157 Example: Screw connection
Interpretation:
The bore axis must located within a cylindrical tolerance zone of diameter 0.25mm at a geometrically ideal place.
Figure 158 Interpretation
The tolerancing is, with respect to the suitability of assembly, inexpedient.
Justification:
If the axis of the thread bore in the base plate (Item 1) is slanting (but still within the prescribed tolerance zone), then the screw can probably not be screwed in.
Possibilities for remedial action:
1: Increase the bore diameter in part 2.
Problem: Seating of the screw head shrinks (high surface pressure)
2: Reduce the positional tolerance for the axis of the screw bore in the base plate (e.g. 0.1 mm)
Problem: high manufacturing costs.
3: Introduce additional tolerance for perpendicularity for the axis of the screw bore e.g. with relation to the upper plane surface of the base plate (Fig. 144, Item 1)
Problem: Increased manufacturing costs and testing costs
4: Predefinition of a projected tolerance zone.
Figure 159 Assembly of the screw connection
13.2 Drawing Entries
If a tolerance zone be shifted to a region outside the geometric element, then:
• The symbol P will be set behind the tolerance value in the tolerance frame
• The symbol P is placed before the dimension, which determines the expansion of the tolerance zone.
The length of the tolerance zone corresponds to the length of the through hole when using screws with heads, and for studs or stud screws, the length of the part protruding from the threaded bore.
With the help of the symbol P a tolerance zone can be shifted into a region outside the geometric element.
Figure 160 Drawing entry expansion of the tolerance zone
Interpretation:
Figure 161 Interpretation: Expansionof the Tolerance Zone
Figure 162 Assembly of the screw connection
During the use of the projected (preceding) tolerance zone, the bore axis of the baseplate (Figure 157 Example: Screw connectionFigure 157) can lie outside the tolerance zone. It is important only that it lies in the marked range within the given tolerance zone. (Circular cylinder of diameter 0.25 mm at the geometrically ideal place)
This method of tolerancing is practical and functional, since the axis of the bore in the baseplate (Figure 157 Example: Screw connectionFigure 157, Pos. 1) has no significance for the function (here assembly), but the axis part above the baseplate where later (during assembly) the screw bolt will be, does.
13.3 Applicability of Projected Tolerance Zones
Projected (preceding) tolerance zones are used only in case of place tolerances (position, co-axiality or co-concentricity) and there too, only on derived geometric elements (axes and partly, centre planes).
14 Tolerances and Costs
14.1 Cost Formula
As the tolerance decreases, costs increase. This relationship can be analytically described with the following formula:
or
K = Costs
T = Tolerance
N = Exponent (with n = 0.8 ... 1.0)
Example:
Tolerance reduction from ø50h9 to ø50h8
Ø50h9: T1 = 62 µm
Ø50h8: T1 = 39 µm
With n = 1 (selected) folgt:
Figure 163 Cost hyperbola
15 Practical Use of Shape and Positional Tolerancing
15.1 Tolerancing of Circular Graduations (e.g. flanges)
Bores arranged in a regular pattern on a pitch circle can be toleranced to each other and to the workpiece in different ways. Here, a tolerancing by using positional tolerances is practical.
The following illustrations show a row of possibilities for tolerancing with, to a certain extent, completely different significance. It is the exclusive task of the designer to determine a tolreancing which serves the required purpose as closely as possible and ensures the functioning of the part. But commercial aspects such as manufacturing and test costs must be considered for the choice of the appropriate tolerancing.
Exercise:
Try to interpret the significance of the several suggestions for tolerancing (determining the tolerance zones as well as the datum systems)
Figure 164 Example 1 of tolerance
Figure 165 Example 2 of tolerance
Figure 166 Example 3 of tolerance
Figure 167 Example 4 of tolerance
Figure 168 Example 5 of tolerance
Figure 169 Example 6 of tolerance
Figure 170 Example 7 of tolerance
Figure 171 Example 8 of tolerance
Figure 172 Example 9 of tolerance
16 Information
16.1 Revision
[1] This document is based on the manuscript of Prof. xxx
A copy of the entire manuscript is to be found under 106-384-558.
German to English: Prüfungsordnung General field: Other Detailed field: Education / Pedagogy
Source text - German
Prüfungsordnung
der XXXXX-XXXXX-Universität XXXXX für den Studiengang
Master of Science
in Advanced Physical Methods in Radiotherapy
vom 1. Oktober 2010
Aufgrund von § 34 des Landeshochschulgesetzes hat der Rektor der Universität Heidelberg mit Eilentscheid vom 24.11.09 die nachstehende Prüfungsordnung für den Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy beschlossen.
Der Rektor hat seine Zustimmung am 1. Oktober 2010 ereilt.
Abschnitt I: Allgemeines
§ 1 Zweck des Studiums und der Prüfungen
§ 2 Mastergrad
§ 3 Regelstudienzeit, Studienaufbau, Umfang des Lehrangebots
§ 4 Prüfungsausschuss
§ 5 Prüfer bzw. Prüferinnen und Beisitzer bzw. Beisitzerinnen
§ 6 Anerkennung von Studienzeiten, Studien- und Prüfungsleistungen
§ 7 Rücktritt, Versäumnis, Fristüberschreitung und Täuschung
§ 8 Arten der Prüfungsleistungen
§ 9 Mündliche Prüfungsleistungen
§ 10 Schriftliche Prüfungsleistungen
§ 11 Bewertung der Prüfungsleistungen
§ 12 Wiederholung von Prüfungsleistungen
Abschnitt II: Master-Prüfung
§ 13 Zulassungsvoraussetzungen zur Master-Arbeit
§ 14 Zulassungsverfahren
§ 15 Umfang und Art der Prüfung
§ 16 Master-Arbeit
§ 17 Abgabe und Bewertung der Master-Arbeit
§ 18 Vortrag und Disputation über die Master-Arbeit
§ 19 Bestehen der Prüfung
§ 20 Master-Zeugnis und Urkunde
Abschnitt III: Externenprüfung
§ 21 Externenprüfung
Abschnitt IV: Schlussbestimmungen
§ 22 Ungültigkeit von Prüfungen
§ 23 Einsicht in die Prüfungsakten
§ 24 Inkrafttreten
Anlage 1: Lehrveranstaltungen des Master-Studiums
Abschnitt I: Allgemeines
§ 1 Zweck des Studiums und der Prüfungen
(1) Die Medizinische Fakultät Heidelberg der Universität Heidelberg bietet einen berufsbegleitenden Aufbaustudiengang zum Erwerb von vertiefenden Kenntnissen und Fertigkeiten im Bereich der Medizinischen Physik an. Er ergänzt einen Abschluss in einem Studiengang physikalischer oder physikalisch-technischer Fachrichtung, der Biomedizintechnik oder einem äquivalenten Ingenieursstudiengang oder in Studiengängen mit im Wesentlichen gleichen Inhalten an einer in- oder ausländischen Hochschule mit einer Regelstudienzeit von mindestens drei Studienjahren oder einen in Baden-Württemberg als gleichwertig anerkannten Abschluss. Der Aufbaustudiengang hat das Ziel, über die bloße Vermittlung der medizinisch-physikalischen Lehrinhalte hinaus, notwendige vertiefende Kenntnisse und Fertigkeiten zu vermitteln, wie sie für die strahlentherapeutische Behandlung und die Weiterentwicklung der Medizinischen Physik in der Strahlentherapie notwendig sind.
(2) Das Master-Studium Advanced Physical Methods in Radiotherapy. kann mit dem berufsqualifizierenden Abschluss Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy abgeschlossen werden.
(3) Durch die Prüfung zum Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy soll festgestellt werden, ob die Studierenden zur qualifizierten Berufsausübung befähigt sind. Mit der Prüfung soll im Einzelnen festgestellt werden, ob die Studierenden die notwendigen gründlichen Fachkenntnisse und Kompetenzen erworben haben, komplexe Zusammenhänge innerhalb der einzelnen Fachgebiete und zwischen den Disziplinen zu durchdringen und die Fähigkeit besitzen, die berufsspezifischen, wissenschaftlichen Erkenntnisse und Methoden selbständig anzuwenden.
(4) Die Zulassung zum Studium wird in einer gesonderten
Zulassungsordnung geregelt.
§ 2 Mastergrad
Nach bestandener Master-Prüfung verleiht die Universität Heidelberg, vertreten durch die Medizinische Fakultät Heidelberg, den akademischen Grad Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
§ 3 Regelstudienzeit, Studienaufbau, Umfang des Lehrangebots
(1) Die Regelstudienzeit für den Master-Studiengang beträgt einschließlich der Zeit für die Master-Prüfung vier Semester. Hierin ist die für die Anfertigung der Master-Arbeit benötigte Zeit enthalten. Der Gesamtumfang der für den erfolgreichen Abschluss des Master- Studiums erforderlichen Lehrveranstaltungen beträgt 120
Leistungspunkte nach ECTS.
(2) Von den 120 Leistungspunkten entfallen
• 45 Leistungspunkte auf die Vorleistungen gemäß
Zulassungsordnung § 3 Abs. (3) und (4). Diese werden durch ein System der pauschalisierten Anrechnung festgestellt, bei dem die Weiterbildungsinhalte der einzelnen akademischen Anbieter von einer Kommission geprüft und über einen Äquivalenzvergleich mit den Richtlinien der Fachgesellschaften in ECTS-Punkten bewertet werden. Die qualifizierte Berufstätigkeit wird einer Individualprüfung
unterzogen.
• 45 Leistungspunkte auf die zu belegenden Module und
• 30 Leistungspunkte auf die Master-Arbeit.
(3) Das Studienprogramm umfasst folgende Inhalte:
• Modul 1: Anatomy and Imaging for Radiotherapy
• Modul 2: Intensity-Modulated Radiation Therapy
• Modul 3: Ion Therapy
• Modul 4: Adaptive Radiotherapy
• Modul 5: Advanced Dosimetry and Quality Assurance
• Modul P: Praktika in den Bereichen:
o Bestrahlungsplanung
o Intensity-Modulated Radiation Therapy
o Adaptive Radiotherapy
o Ion Therapy
o Dosimetry and Quality Assurance
• Selbständige Erarbeitung einer Master-Arbeit.
Das jeweilige Lehrprogramm wird rechtzeitig vor dem Semester vom Leiter oder von der Leiterin des Studienganges festgesetzt und bekannt gemacht.
Die Lehrveranstaltungen des Studienganges werden in englischer
Sprache abgehalten.
(4) Am Ende eines jeden Semesters wird eine Notenliste (Transcript of records) ausgestellt. Darin werden die bestandenen Modul-(teil) prüfungen zusammen mit den jeweiligen Leistungspunkten und den Noten verzeichnet.
(5) Die gesamte Studienzeit soll inklusive der Prüfungen und der Erstellung der Master-Arbeit eine Dauer von acht Semestern nicht überschreiten. Wer nach dieser Frist die Master-Prüfung nicht vollständig abgelegt hat, verliert den Prüfungsanspruch, es sei denn, er hat die Fristüberschreitung nicht zu vertreten.
§ 4 Prüfungsausschuss
(1) Für die Organisation der Prüfungen und die durch diese Prüfungsordnung zugewiesenen Aufgaben wird ein Prüfungsausschuss gebildet. Er besteht aus fünf Mitgliedern, die mehrheitlich Hochschullehrer oder Hochschullehrerinnen sein müssen. Die Bestellung erfolgt durch den Erweiterten Fakultätsrat der Medizinischen Fakultät Heidelberg. Die Amtszeit der Mitglieder beträgt drei Jahre, Wiederbestellung ist zulässig. Der Leiter oder die Leiterin des Studienganges an der Medizinischen Fakultät Heidelberg ist zugleich Vorsitzender oder Vorsitzende des Prüfungsausschusses. Er oder sie muss Hochschullehrer oder Hochschullehrerin sein. Mindestens ein Mitglied des Prüfungsausschusses sollte eine Professur für Medizinische Physik innehaben.
(2) Der Prüfungsausschuss achtet darauf, dass die Bestimmungen der Prüfungsordnung eingehalten werden. Er stellt sicher, dass die Leistungsnachweise und Fachprüfungen in den in dieser Prüfungsordnung festgesetzten Zeiträumen erworben bzw. abgelegt werden können. Er berichtet regelmäßig dem Erweiterten Fakultätsrat über die Entwicklung der Prüfungen und Studienzeiten, einschließlich der tatsächlichen Bearbeitungszeiten für die Master-Arbeit sowie über die Verteilung der Fach- und Gesamtnoten und gibt Anregungen zur Weiterentwicklung des Studienplans und der Prüfungsordnung. Der Bericht ist in geeigneter Weise offenzulegen. Der Prüfungsausschuss bestellt die Prüferinnen bzw. Prüfer zur Abnahme von Prüfungsleistungen im Rahmen der Studienordnung bzw. der Module sowie die Beisitzerinnen und Beisitzer. Er kann zu allen die Prüfungen betreffenden Fragen angerufen werden.
(3) Der bzw. die Vorsitzende führt die Geschäfte des Prüfungsausschusses, bereitet die Sitzungen vor, leitet sie und entscheidet bei Stimmengleichheit. Er oder sie ist befugt, anstelle des Prüfungsausschusses unaufschiebbare Entscheidungen allein zu treffen. Hiervon ist dem Prüfungsausschuss unverzüglich, spätestens aber bei der nächsten Sitzung Kenntnis zu geben. Die Rechte des oder der Vorsitzenden gehen im Falle der Verhinderung auf die Stellvertretung über.
(4) Der Prüfungsausschuss kann weitere Aufgaben des Prüfungsausschusses auf den bzw. die Vorsitzende und die Stellvertretung jederzeit widerruflich übertragen, soweit gesetzliche Bestimmungen nicht entgegenstehen. Der Prüfungsausschuss ist über deren Erledigung regelmäßig zu unterrichten.
(5) Der Prüfungsausschuss ist beschlussfähig, wenn sämtliche Mitglieder ordnungsgemäß mindestens eine Woche vor der Sitzung geladen sind und die Mehrheit der Mitglieder anwesend ist. Er beschließt mit der Mehrzahl der abgegebenen Stimmen. Stimmenthaltungen, geheime Abstimmungen und Stimmrechtsübertragung sind nicht zulässig.
(6) Die Mitglieder des Prüfungsausschusses haben das Recht, der
Abnahme von Prüfungen beizuwohnen.
(7) Die Mitglieder des Prüfungsausschusses, die Prüfer und Beisitzer bzw. die Prüferinnen und Beisitzerinnen unterliegen der Amtsverschwiegenheit. Sofern sie nicht im öffentlichen Dienst stehen, sind sie durch den Vorsitzenden bzw. die Vorsitzende zur Verschwiegenheit zu verpflichten.
(8) Ablehnende Entscheidungen des Prüfungsausschusses oder des bzw. der Vorsitzenden sind dem Prüfling unverzüglich schriftlich mit Begründung mitzuteilen und mit einer Rechtsbehelfsbelehrung zu versehen.
§ 5 Prüfer bzw. Prüferinnen und Beisitzer bzw. Beisitzerinnen
(1) Zur Abnahme von Prüfungen, die nicht studienbegleitend in Verbindung mit einzelnen Lehrveranstaltungen durchgeführt werden, sind in der Regel nur Hochschullehrer, Hochschul- und Privatdozenten bzw. Hochschullehrerinnen, Hochschul- und Privatdozentinnen befugt sowie wissenschaftliche Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, denen der Rektor nach langjähriger erfolgreicher Lehrtätigkeit die Prüfungsbefugnis übertragen hat. Wissenschaftliche Assistenten bzw. Assistentinnen, wissenschaftliche Mitarbeiter bzw. Mitarbeiterinnen, Lehrbeauftragte und Lehrkräfte für besondere Aufgaben können nur dann ausnahmsweise zu Prüfenden bestellt werden, wenn nicht genug Prüfungsberechtigte zur Verfügung stehen. Bei auswärtigen Prüfern oder Prüferinnen soll deren Stellung einem deutschen Hochschullehrer, Hochschul- oder Privatdozenten oder einer Hochschullehrerin, Hochschul- oder Privatdozentin vergleichbar sein.
(2) Die Prüfer und Prüferinnen werden vom Prüfungsausschuss bestellt.
Beisitzer und Beisitzerinnen sind vom Prüfer bzw. Prüfungsvorsitzenden zu bestellen. Im Regelfall sind die Prüfer und Prüferinnen sowie die Bei- sitzer und Beisitzerinnen identisch mit den am jeweiligen Modul beteiligten Dozenten oder Dozentinnen.
Wird eine Prüfungsleistung durch mehrere Prüfer abgenommen, ist ein
Prüfungsvorsitzender von den beteiligten Prüfern zu bestimmen.
(3) Zum Beisitzer bzw. zur Beisitzerin darf nur bestellt werden, wer eine entsprechende Master-Prüfung in einem Studiengang physikalischer oder physikalisch-technischer Fachrichtung, der Biomedizintechnik oder einen äquivalenten Ingenieursstudiengang oder in Studiengängen mit im Wesentlichen gleichen Inhalten abgelegt hat. Beisitzer bzw. Beisitzerinnen müssen Kenntnisse über die Prüfungsinhalte der Module des Studiengangs Advanced Physical Methods in Radiotherapy besitzen.
(4) Der Prüfling kann für die Master-Arbeit einen Prüfer bzw. eine Prüferin vorschlagen; ein Rechtsanspruch auf einen bestimmten Prüfer oder eine bestimmte Prüferin wird dadurch nicht begründet.
(5) Die oder der Vorsitzende des Prüfungsausschusses bzw. seine Stellvertreter sorgen dafür, dass dem Prüfling die Namen der Prüfenden rechtzeitig, spätestens zum Beginn der Präsenzphase des jeweiligen Moduls zusammen mit der Zusendung der Modulunterlagen, bekannt gegeben werden.
§ 6 Anerkennung von Studienzeiten, Studien- und Prüfungsleistungen
(1) Studienzeiten, Studienleistungen und Prüfungsleistungen in Studiengängen, die an einer deutschen Universität oder vergleichbaren Hochschule erbracht wurden, werden anerkannt, soweit die Gleichwertigkeit festgestellt ist. Gleichwertigkeit ist festzustellen, wenn Studienzeiten, Studienleistungen und Prüfungsleistungen in Inhalt, Umfang und in den Anforderungen denjenigen des Master-Studiums Advanced Physical Methods in Radiotherapy an der Universität Heidelberg entsprechen. Dabei ist kein schematischer Vergleich, sondern eine Gesamtbetrachtung und Gesamtbewertung vorzunehmen.
(2) Bei der Anerkennung von Studienzeiten, Studienleistungen und Prüfungsleistungen, die außerhalb Deutschlands erbracht wurden, sind die von Kultusministerkonferenz und Hochschulrektorenkonferenz gebilligten Äquivalenzvereinbarungen sowie Absprachen im Rahmen von Hochschulpartnerschaften zu beachten.
(3) Für Studienzeiten, Studienleistungen und Prüfungsleistungen in staatlich anerkannten Fernstudien und an anderen Bildungseinrichtungen, insbesondere an einer Dualen Hochschule oder staatlichen oder staatlich anerkannten Berufsakademie gilt der Absatz 1 entsprechend.
(4) Werden Studien- und Prüfungsleistungen anerkannt, sind die Noten - soweit die Notensysteme vergleichbar sind - zu übernehmen und nach Maßgabe dieser Prüfungsordnung in die Berechnung der Gesamtnote einzubeziehen. Bei unvergleichbaren Notensystemen wird der Vermerk
„bestanden“ aufgenommen. Eine Kennzeichnung der Anrechnung im
Zeugnis ist zulässig.
(5) Die Entscheidung nach Abs. 1 bis 4 trifft der Prüfungsausschuss. Die Studierenden haben die für die Anerkennung erforderlichen Unterlagen vorzulegen.
(6) Die Anerkennung von Teilen der Master-Prüfung kann versagt werden, wenn mehr als die Hälfte aller studienbegleitenden Prüfungsleistungen oder die Master-Arbeit anerkannt werden sollen.
§ 7 Rücktritt, Versäumnis, Fristüberschreitung und Täuschung
(1) Eine Prüfungsleistung gilt als mit „nicht ausreichend“ bewertet, wenn der Prüfling zu einem Prüfungstermin ohne triftigen Grund nicht erscheint oder wenn er nach Beginn der Prüfung ohne triftigen Grund zurücktritt. Dasselbe gilt, wenn eine schriftliche Prüfungsleistung nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit erbracht wird.
(2) Die für den Rücktritt oder das Versäumnis nach Absatz 1 geltend gemachten Gründe müssen dem Prüfungsausschuss unverzüglich schriftlich angezeigt und glaubhaft gemacht werden. Bei Krankheit des Prüflings oder eines von ihm überwiegend allein zu versorgenden Kindes ist ein ärztliches Attest vorzulegen; in Zweifelsfällen kann das Attest einer von der Universität benannten Ärztin oder eines Arztes ver- langt werden. Werden die Gründe anerkannt, wird ein neuer Termin anberaumt. Die bereits vorliegenden Prüfungsergebnisse sind in diesem Fall anzurechnen.
(3) Bei seiner Entscheidung, ob die Überschreitung einer Frist für die Anmeldung und Ablegung von Prüfungen sowie die Anmeldung und Abgabe der Master-Arbeit vom Prüfling zu vertreten ist, hat der Prüfungsausschuss die Schutzbestimmungen entsprechend dem Mutterschutzgesetz und den gesetzlichen Bestimmungen über die Elternzeit zu beachten und deren Inanspruchnahme zu ermöglichen.
(4) Versucht der Prüfling, das Ergebnis der Prüfungsleistung durch Täuschung oder Benutzung nicht zugelassener Hilfsmittel zu beeinflussen, wird die betreffende Prüfungsleistung mit „nicht ausreichend“ bewertet. Ein Prüfling, der den ordnungsgemäßen Ablauf der Prüfung stört, kann von dem bzw. der Prüfungsberechtigten oder von dem oder der Aufsichtsführenden von der Fortsetzung der Prüfungsleistung ausgeschlossen werden; in diesem Fall wird die betreffende Prüfungsleistung als mit „nicht ausreichend“ bewertet. In schwerwiegenden Fällen kann der Prüfungsausschuss den Prüfling von der Erbringung weiterer Prüfungsleistungen ausschließen.
(5) Der Prüfling kann innerhalb einer Frist von einer Woche verlangen, dass die Entscheidungen nach Abs. 4 Satz 1 und 2 vom Prüfungsausschuss überprüft werden. Belastende Entscheidungen sind dem Prüfling unverzüglich schriftlich mitzuteilen, zu begründen und mit einer Rechtsbehelfsbelehrung zu versehen.
§ 8 Arten der Prüfungsleistungen
(1) Prüfungsleistungen sind
• die studienbegleitenden mündlichen Prüfungen
• die studienbegleitenden schriftlichen Prüfungen
• die Master-Prüfung.
(2) Macht der Prüfling durch ein ärztliches Zeugnis glaubhaft, dass er wegen länger andauernder oder ständiger körperlicher Behinderungen nicht in der Lage ist, Prüfungsleistungen ganz oder teilweise in der vorgesehenen Form zu erbringen, kann der Prüfungsausschuss gestatten, gleichwertige Prüfungsleistungen in einer anderen Form zu erbringen. Entsprechendes gilt für Studienleistungen.
§ 9 Mündliche Prüfungsleistungen
(1) In den mündlichen Prüfungsleistungen soll der Prüfling nachweisen, dass die Zusammenhänge des Prüfungsgebietes erkannt werden und spezielle Fragestellungen in diese Zusammenhänge eingeordnet werden können. Ferner soll festgestellt werden, ob der Prüfling über ein dem Studium entsprechendes Grundlagenwissen sowie über Vertiefungswissen in den eingegrenzten Themen des Prüfungsgebietes verfügt.
(2) Mündliche Prüfungsleistungen werden in der Regel vor zwei Prüfern oder Prüferinnen oder vor einem Prüfer oder einer Prüferin in Gegenwart eines sachkundigen Beisitzers oder einer sachkundigen Beisitzerin abgelegt.
(3) Die Dauer der mündlichen Prüfungsleistungen beträgt zwischen 15 und
60 Minuten.
(4) Die wesentlichen Gegenstände und das Ergebnis der mündlichen Prüfungsleistungen sind in einem Protokoll festzuhalten. Das Ergebnis ist dem Prüfling im Anschluss an die mündliche Prüfungsleistung bekanntzugeben.
§ 10 Schriftliche Prüfungsleistungen
(1) In den schriftlichen Prüfungsleistungen soll der Prüfling nachweisen, dass er in begrenzter Zeit und mit begrenzten Hilfsmitteln mit den gängigen Methoden des Faches ein Problem erkennen und Wege zu einer Lösung finden kann.
(2) Die Dauer der schriftlichen Prüfungsleistungen beträgt zwischen 60 und
240 Minuten.
(3) Schriftliche Prüfungsleistungen werden in Form von Klausuren, Seminararbeiten oder Praktikumsberichten unter Prüfungsbedingungen erbracht. Dazu hat der Prüfling eine Erklärung entsprechend § 16 Abs. 2 abzugeben.
(4) Schriftliche Prüfungsleistungen sind in der Regel von zwei Prüfern oder Prüferinnen zu bewerten. Die Note ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel der Einzelbewertungen. Das Bewertungsverfahren soll acht Wochen in der Regel nicht überschreiten.
§ 11 Bewertung der Prüfungsleistungen
(1) Die Noten für die einzelnen Prüfungsleistungen werden von den jeweiligen Prüfern bzw. Prüferinnen festgesetzt. Für die Bewertung der Leistungen sind folgende Noten zu verwenden:
• 1 = sehr gut = eine hervorragende Leistung;
• 2 = gut = eine Leistung, die erheblich über den durchschnittlichen Anforderungen liegt;
• 3 = befriedigend = eine Leistung, die durchschnittlichen
Anforderungen entspricht;
• 4 = ausreichend = eine Leistung, die trotz ihrer Mängel noch den Anforderungen genügt;
• 5 = nicht ausreichend = eine Leistung, die wegen erheblicher Mängel den Anforderungen nicht mehr genügt.
Zur differenzierten Bewertung der Prüfungsleistungen können
Zwischenwerte durch Verringern oder Erhöhen der einzelnen Noten um
0,3 gebildet werden; die Noten 0,7, 4,3, 4,7 und 5,3 sind dabei ausgeschlossen.
(2) Eine Prüfungsleistung ist bestanden, wenn sie mindestens mit der Note "ausreichend" (4,0) bewertet worden ist. Eine Modulprüfung ist bestanden, wenn alle ihr zugeordneten Modulteilprüfungen bestanden sind. Die Modulnote wird aus dem arithmetischen Mittel der Bewertungen der Modulteilprüfungen gebildet.
(3) Bei der Bildung der Noten für die Module und der Gesamtnote wird nur die erste Stelle hinter dem Komma berücksichtigt, alle weiteren Stellen werden ohne Rundung gestrichen.
(4) Die Studierenden, die die entsprechende Prüfungsleistung erfolgreich abgelegt haben, erhalten zusätzlich zu der Note nach deutschem System einen ECTS-Grade gemäß folgender Berechnung:
A die besten 10 % B die nächsten 25 % C die nächsten 30 % D die nächsten 25 % E die nächsten 10 %
Die Datenerhebung kann sich auf einen Prüfungstermin, ein Studienjahr oder auf mehrere Studienjahre beziehen. Die Grundlage der Daten wird bei der ECTS-Note ausgewiesen.
§ 12 Wiederholung von Prüfungsleistungen
(1) Prüfungsleistungen, die nicht bestanden sind oder als nicht bestanden gelten, können einmal wiederholt werden.
(2) Eine zweite Wiederholung ist nur bei schwerwiegenden Gründen auf Antrag an den Prüfungsausschuss möglich. Beim der Master-Arbeit ist eine zweite Wiederholung ausgeschlossen.
(3) Die Wiederholung einer bestandenen Prüfungsleistung ist nicht möglich. (4) Nicht bestandene Prüfungsleistungen müssen zum nächstmöglichen
Termin wiederholt werden. Bei Versäumen dieser Frist erlischt der Prüfungsanspruch, es sei denn, der Prüfling hat die Fristüberschreitung nicht zu vertreten.
Abschnitt II: Master-Prüfung
§ 13 Zulassungsvoraussetzungen zur Master-Arbeit
Zu einer Master-Prüfung kann nur zugelassen werden, wer
(1) das Zeugnis der allgemeinen Hochschulreife, einer einschlägigen fachgebundenen Hochschulreife oder ein durch Rechtsvorschrift oder von der zuständigen staatlichen Stelle als gleichwertig anerkanntes Zeugnis besitzt,
(2) an der Universität Heidelberg für den Master-Studiengang Advanced
Physical Methods in Radiotherapy eingeschrieben ist,
(3) seinen Prüfungsanspruch im Master-Studiengang Advanced Physical
Methods in Radiotherapy nicht verloren hat.
(4) Für die Zulassung zur Master-Arbeit sind zusätzlich alle Bescheinigungen über die erfolgreich bestandenen in Anlage 1 aufgeführten Lehrveranstaltungen vorzulegen.
§ 14 Zulassungsverfahren
(1) Der Antrag auf Zulassung ist schriftlich an den Vorsitzenden bzw. die Vorsitzende des Prüfungsausschusses zu richten. Dem Antrag sind beizufügen:
• die Nachweise über das Vorliegen der in § 13 genannten
Zulassungsvoraussetzungen,
• eine Erklärung darüber, ob der Prüfling in einem Master-Studiengang Advanced Physical Methods in Radiotherapy bereits eine Master- Prüfung nicht bestanden hat oder sich in einem Prüfungsverfahren im gleichen Studiengang befindet.
(2) Kann der Prüfling die erforderlichen Nachweise nicht in der vorgeschriebenen Weise beibringen, so kann der Prüfungsausschuss gestatten, die Nachweise auf eine andere Art zu führen.
(3) Falls das Modul P noch nicht vollständig absolviert wurde, kann auf Antrag vom Prüfungsausschuss eine bedingte Zulassung zur Master- Arbeit ausgesprochen werden. Der erfolgreiche Abschluss des Modul P muss vor dem Vortrag und der Disputation der Master-Arbeit nachgewiesen werden.
(4) Aufgrund des Antrages entscheidet der Prüfungsausschuss über die Zulassung. Eine Ablehnung ist schriftlich mitzuteilen, zu begründen und mit einer Rechtsbehelfsbelehrung zu versehen.
(5) Der Antrag auf Zulassung darf nur abgelehnt werden, wenn
• die Voraussetzungen gemäß § 13 nicht erfüllt sind oder
• die Unterlagen gemäß Abs. 1 unvollständig sind und trotz
Aufforderung nicht vervollständigt wurden oder
• der Prüfling die Master-Prüfung im Studiengang Advanced Physical Methods in Radiotherapy endgültig nicht bestanden hat oder den Prüfungsanspruch verloren hat oder
• der Prüfling sich in einem laufenden Prüfungsverfahren des gleichen
Studienganges befindet.
§ 15 Umfang und Art der Prüfung
(1) Prüfungsleistungen sind
1. die studienbegleitend in den jeweiligen Modulen zu erbringenden schriftlichen und mündlichen Prüfungsleistungen (vgl. § 8),
2. die Master-Arbeit und
3. Vortrag und Disputation der Master-Arbeit
(2) Die Prüfungen gemäß Abs. 1 Nr. 1 werden im Rahmen der jeweiligen
Module abgelegt und erfolgen schriftlich oder mündlich gemäß §§ 9 und
10.
§ 16 Master-Arbeit
(1) Die Master-Arbeit soll zeigen, dass der Prüfling in der Lage ist, eine theoretische, empirische oder eine Aufgabe, die eine konkrete Anwendung der Verfahren und deren Auswertung einschließt, innerhalb einer vorgegebenen Zeit und nach bekannten Verfahren und wissenschaftlichen Gesichtspunkten zu bearbeiten.
(2) Die Master-Arbeit kann von jedem Prüfungsberechtigten gemäß § 5
Abs. 1 Satz 1 ausgegeben und betreut werden.
(3) Das Thema der Master-Arbeit wird vom Betreuer bzw. von der Betreuerin zusammen mit dem Teilnehmer bzw. der Teilnehmerin dem Prüfungsausschuss in schriftlicher Form vorgeschlagen. Dem Prüfling ist Gelegenheit zu geben, für das Thema Vorschläge zu machen, ein Rechtsanspruch wird dadurch nicht begründet. Die Ausgabe des Themas erfolgt über den Vorsitzenden bzw. die Vorsitzende des Prüfungsausschusses oder dessen Stellvertretung. Der Zeitpunkt der Ausgabe ist aktenkundig zu machen.
(4) Die Zeit von der Ausgabe des Themas bis zur Abgabe beträgt sechs Monate. In Ausnahmefällen kann die Frist vom Prüfungsausschuss im Benehmen mit dem Betreuer bzw. der Betreuerin um bis zu vier Monate verlängert werden. Wird die Bearbeitungsfrist nicht eingehalten, so gilt die Arbeit als mit „nicht ausreichend“ bewertet, es sei denn, der Prüfling hat die Fristüberschreitung nicht zu vertreten.
(5) Thema, Aufgabenstellung und Umfang der Master-Arbeit sind so zu begrenzen, dass die Frist zur Bearbeitung eingehalten werden kann. Das Thema kann nur einmal und nur innerhalb der ersten zwei Monate der Bearbeitungszeit zurückgegeben werden.
(6) Die Master-Arbeit ist grundsätzlich in englischer Sprache abzufassen.
(7) Der Studierende bzw. die Studierende muss spätestens sechs Wochen nachdem die letzte Prüfungsleistung nach § 15 Abs. 1 Nr. 1 abgelegt wurde, die Master-Arbeit beginnen oder einen Antrag auf Zuteilung eines Themas der Master-Arbeit bei dem vorsitzenden Mitglied des Prüfungsausschusses stellen. Hat der Studierende bzw. die Studierende die Frist versäumt, gilt die Master-Arbeit als mit nicht ausreichend bewertet, es sei denn, der Prüfling hat nachweislich die Fristüberschreitung nicht zu vertreten.
§ 17 Abgabe und Bewertung der Master-Arbeit
(1) Die Master-Arbeit ist in drei Exemplaren fristgemäß beim Prüfungsausschuss einzureichen; der Abgabezeitpunkt ist aktenkundig zu machen.
(2) Bei der Abgabe der Master-Arbeit hat der Prüfling schriftlich zu versichern, dass die Arbeit selbst verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel verwendet wurden. Des Weiteren ist zu versichern, dass die eingereichte Arbeit nicht ganz oder teilweise als Prüfungsleistung verwendet worden ist und das die eingereichte Arbeit noch nicht in englischer oder anderer Sprache als Veröffentlichung erschienen ist.
(3) Die Master-Arbeit wird von zwei Prüfern bzw. Prüferinnen bewertet. Der erste Prüfer bzw. die erste Prüferin soll der Betreuer bzw. die Betreuerin der Arbeit sein. Der zweite Prüfer bzw. die zweite Prüferin wird vom Prüfungsausschuss oder dessen Stellvertretung bestimmt. Das Bewertungsverfahren soll insgesamt 12 Wochen nicht überschreiten.
(4) Der Erstgutachter oder die Erstgutachterin kann die Arbeit zur Nachbesserung zurückgeben, wenn sie aus seiner oder ihrer Sicht den Anforderungen einer ausreichenden Arbeit nicht entspricht, aber verbesserungsfähig erscheint. Erfolgt die Nachbesserung nicht innerhalb von drei Monaten seit der Rückgabe, so ist die Arbeit in der eingereichten Form zu bewerten. In Ausnahmefällen kann der oder die Vorsitzende des Prüfungsausschusses die Frist für die Nachbesserung auf Antrag des Prüflings um höchstens drei Monate verlängern.
(5) Die Note ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel beider Bewertungen;
§ 11 gilt entsprechend. Beide Prüfer oder Prüferinnen müssen die Arbeit mit mindestens ausreichend bewerten.
(6) Die Master-Arbeit einschließlich Vortrag und Disputation entspricht 30
Leistungspunkten (LP/CP nach ECTS).
§ 18 Vortrag und Disputation über die Master-Arbeit
(1) Die Studierenden stellen ihre Master-Arbeit im Rahmen eines mündlichen Vortrags vor und verteidigen sie in einer anschließenden Disputation. Vortrag und Disputation dauern in der Regel zusammen 30 bis 60 Minuten. Die Disputation findet vor einer Prüfungskommission statt, die sich wie folgt zusammensetzt:
1. die Prüfenden, die die Arbeit bewertet haben und
2. ein beisitzendes Mitglied.
Die Disputation der Master-Arbeit ist eine nichtöffentliche Veranstaltung.
(2) Vortrag und Disputation sollen in der Regel acht Wochen nach Abgabe der Arbeit stattfinden. Der Termin wird vom Prüfungsausschuss festgesetzt und dem Prüfling spätestens zwei Wochen vor dem Beginn des Vortrags mitgeteilt.
(3) Über Vortrag und Disputation ist eine Niederschrift zu führen, die von den Prüfenden zu unterzeichnen ist.
(4) Die Note des Vortrags und der Disputation ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel der Einzelnoten der beteiligten Prüfer bzw. Prüferinnen.
Die Gesamtnote der Master-Arbeit ergibt sich aus den gewichteten Einzelnoten von Vortrag und Disputation (25 %) und schriftlicher Master- Arbeit (75 %).
(5) Die Note wird den Prüflingen im Anschluss an die Master-Prüfung mitgeteilt und schriftlich bestätigt.
(6) Ist die Note für Vortrag und Disputation „nicht ausreichend“, kann die Prüfungsleistung einmal wiederholt werden (vgl. § 18). Schlägt auch der Wiederholungsversuch fehl, muss die Master-Arbeit mit Vortrag und Disputation wiederholt werden.
(7) Vortrag und Disputation werden grundsätzlich in englischer Sprache geführt, auf Antrag kann auch Deutsch als Prüfungssprache gewählt werden.
§ 19 Bestehen der Prüfung
(1) Die Master-Prüfung ist bestanden, wenn alle Prüfungsleistungen jeweils mit mindestens „ausreichend“ bewertet worden sind.
(2) Für die Berechnung der Gesamtnote gemäß § 11 werden aus den Noten der Prüfungsleistungen gemäß § 15 Abs. 1 Nr. 1 und der Gesamtnote der Master-Arbeit gemäß § 18 Abs. 4 zwei Teilnoten gebildet, die mit folgender Gewichtung in die Gesamtnote einfließen:
1. Durchschnitt der gleich gewichteten Teilnoten aus den 6 Modulen
60 %,
2. Master-Arbeit 40 % (inklusive Vortrag und Disputation)
(3) Bei der Bildung der Teilnoten sowie der Gesamtnote wird nur die jeweils erste Stelle hinter dem Komma berücksichtigt, alle weiteren Stellen werden ohne Rundung gestrichen.
§ 20 Master-Zeugnis und Urkunde
(1) Über die bestandene Master-Prüfung wird in der Regel innerhalb von acht Wochen ein Zeugnis ausgestellt, das die Bezeichnung der einzelnen Module mit den in ihnen erzielten Noten sowie zugeordnete Credit Points (Leistungspunkte), das Thema und die Note der Master- Arbeit und die Gesamtnote enthält. Das Zeugnis trägt das Datum, an dem die letzte Prüfungsleistung erbracht worden ist und ist von dem bzw. der Vorsitzenden des Prüfungsausschusses zu unterzeichnen. Das Master-Zeugnis ist in englischer Sprache auszustellen.
(2) Dem Zeugnis wird zusätzlich ein Diploma Supplement in englischer Sprache beigefügt, das ergänzende Informationen über Studieninhalte und Studienverlauf enthält, insbesondere über die Bezeichnung der einzelnen Module mit den in ihnen erzielten Grades, Grade Points und Credit Points sowie den Grade Point Average und den Total Grade und den insgesamt erreichten Credit Points.
(3) Gleichzeitig mit dem Zeugnis wird eine in englisch gefasste Master- Urkunde mit dem Datum des Zeugnisses ausgehändigt. Darin wird die Verleihung des akademischen Grades Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy beurkundet. Sie wird vom Dekan bzw. der Dekanin und vom Leiter bzw. der Leiterin des Studienganges unterzeichnet.
(4) Ist die Master-Prüfung endgültig nicht bestanden oder gilt sie als endgültig nicht bestanden, so erteilt der bzw. die Vorsitzende hierüber einen schriftlichen Bescheid, der mit einer Rechtsbehelfsbelehrung zu versehen ist. Auf Antrag und gegen Vorlage der entsprechenden Nachweise sowie der Exmatrikulationsbescheinigung wird eine Bescheinigung ausgestellt, die die erbrachten Prüfungsleistungen und deren Noten sowie die zur Master-Prüfung noch fehlenden Prüfungsleistungen enthält und erkennen lässt, dass die Master-Prüfung nicht bestanden ist.
Abschnitt III: Externenprüfung
§ 21 Externenprüfung
(1) Im Studiengang Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy besteht die Möglichkeit, die Master-Prüfung als nichtimmatrikulierter Studierender (Externenprüfung) abzulegen.
(2) Zur Externenprüfung kann zugelassen werden, wer
a) die Zulassungsbedingungen nach § 3 der Zulassungsordnung erfüllt und
b) die im Anhang dieser Ordnung bezeichneten Module absolviert hat oder durch den Prüfungsausschuss anerkannte äquivalente Studienleistungen aus einem anderen Studiengang in entsprechendem Umfang nachweisen kann,
c) seinen Prüfungsanspruch für den Studiengang Master of Science in
Advanced Physical Methods in Radiotherapy nicht verloren hat.
(3) Der Antrag auf Zulassung zur Externenprüfung ist schriftlich bis spätestens zum Ausgabezeitpunkt des Themas der Master-Arbeit an den Prüfungsausschuss zu richten. Dem Antrag sind beizufügen:
a) die Nachweise über das Vorliegen der in Abs. 2 genannten
Zulassungsvoraussetzungen,
b) eine Erklärung darüber, ob der Prüfling im Studiengang Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy oder einem vergleichbaren Studiengang bereits eine Master-Prüfung oder eine Externenprüfung endgültig nicht bestanden hat oder sich in einem Prüfungsverfahren befindet.
(4) Nach Zulassung zur Externenprüfung wird dem Kandidaten oder der Kandidatin ein Thema für eine Master-Arbeit zugeteilt. Die Regelungen über die Master-Arbeit, den mündlichen Vortrag mit Disputation und das Bestehen der Master-Prüfung gelten entsprechend.
Abschnitt IV: Schlussbestimmungen
§ 22 Ungültigkeit von Prüfungen
(1) Hat der Prüfling bei einer Prüfungsleistung getäuscht und wird diese Tatsache erst nach Aushändigung des Zeugnisses bekannt, so kann der Prüfungsausschuss nachträglich die Noten für diejenigen Prüfungsleistungen, bei deren Erbringung getäuscht worden ist, entsprechend berichtigen und die Prüfung ganz oder teilweise für nicht bestanden erklären.
(2) Waren die Voraussetzungen für die Zulassung zu einer Prüfung nicht erfüllt, ohne dass der Prüfling hierüber täuschen wollte und wird diese Tatsache erst nach Aushändigung des Zeugnisses bekannt, so wird dieser Mangel durch das Bestehen der Prüfung geheilt. Wurde die Zulassung vorsätzlich zu Unrecht erwirkt, so entscheidet der Prüfungsausschuss.
(3) Dem Prüfling ist vor einer Entscheidung Gelegenheit zur Äußerung zu geben.
(4) Das unrichtige Prüfungszeugnis ist einzuziehen und gegebenenfalls ein neues zu erteilen. Mit dem unrichtigen Prüfungszeugnis ist auch die zugehörige Master-Urkunde einzuziehen, wenn die Prüfung aufgrund einer Täuschung für nicht bestanden erklärt wurde. Eine Entscheidung nach Abs. 1 und Abs. 2 Satz 2 ist nach einer Frist von fünf Jahren ab dem Datum des Prüfungszeugnisses ausgeschlossen.
§ 23 Einsicht in die Prüfungsakten
Nach Abschluss des Prüfungsverfahrens wird dem Prüfling auf schriftlichen Antrag in angemessener Frist Einsicht in die Prüfungsunterlagen gewährt. Der Antrag ist innerhalb eines Jahres nach Abschluss des Prüfungsverfahrens zu stellen. Der bzw. die Vorsitzende des Prüfungsausschusses bestimmt Zeit und Ort der Einsichtnahme.
§ 24 Inkrafttreten
Diese Prüfungsordnung tritt am ersten Tage des auf die Veröffentlichung im Mitteilungsblatt des Rektors folgenden Monats in Kraft.
Heidelberg, den 1. Oktober 2010
gez. Professor Dr. Bernhard Eitel
Rektor
Anlage 1: Lehrveranstaltungen des Master-Studiums
Modul
Inhalte
Unterricht* Klausuren
Vorträge*
Gesamt*
Präsenz Online
M0 Einführungsveranstaltung
Modul 1:
Anatomy and Imaging for
Radiotherapy M1.1 Einführung Modul 1
M1.2 Anatomie für Physiker und
Ingenieure
M1.3 Bildgebung für die Strahlentherapie
M1.4 Radiologische und Virtuelle
Anatomie
M1.5 Diagnostische Radiologie
M1.6 Workshop
K1 Klausur (schriftlich) 0,5
0,5
1,5
1
2
1
1
7,5
Modul 2:
Intensity Modulated
Radiotherapy (IMRT) M2.1 Einführung Modul 2
M2.2 Einführung in die IMRT
M2.3 IMRT im klinischen Alltag
M2.4 Weiterführende
Applikationstechniken
M2.5 Workshop
K2 Klausur (schriftlich) 0,5
0,5
1,5
2
2
1
7,5
Modul 3:
Ion Therapy M3.1 Einführung Modul 3
M3.2 Physikalische Grundlagen
M3.3 Strahlerzeugung und -Applikation
M3.4 Strahlenbiologie
M3.5 Bestrahlungsplanung
M3.6 Klinische Anwendung der Ionen- Therapie
M3.7 Seminar
K3 Klausur (schriftlich) 0,5
0,5
1
1
1
1
1
0,5
1
7,5
Modul 4:
Image Guided Radiotherapy (IGRT) and
Adaptive Radiotherapy (ART) M4.1 Einführung Modul 4
M4.2 IGRT Techniken (Physik)
M4.3 Klinische Anwendungen der IGRT (Medizin)
M4.4 Bewegte Zielvolumina und Adaptive
Strahlentherapie (Medizin/Physik)
M4.5 Workshop
K4 Klausur (schriftlich) 0,5
0,5
2
1,5
2
1
7,5
Modul 5:
Advanced Dosimetry and Quality Assurance M5.1 Einführung Modul 5
M5.2 Grundlagen der Dosimetrie
M5.3 Dosimetrie für moderne
Strahlentherapietechniken
** Im Modul P müssen sämtliche Pflicht-Praktika und eines der beiden Wahlpflicht-Praktika besucht werden, so dass insgesamt Praktika im Umfang von 7,5 Leistungspunkten erfolgreich absolviert wurden.
Translation - English
Examination Regulations
of the XXXXX-XXXXXUniversity XXXX
for the Study Course
Master of Science
in Advanced Physical Methods in Radiotherapy
from 1. October 2010
On the basis of § 34 of the State University Laws, the rector of the University of Heidelberg, as per the fast-track decision of 24.11.09, has resolved the following examination regulations for the degree of Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
The rector gave his consent on the 1st of October 2010.
Section I: General
§ 1 Objective of the study course and examinations
§ 2 Master's degree
§ 3 Normal period of study, study set-up, extent of course offerings
§ 4 Examination Committee
§ 5 Examiners and Observers
§ 6 Recognition of Duration of Study, Study and examination credits
§ 7 Withdrawal, omission, exceeding of time limits and fraud
§ 8 Types of examinations
§ 9 Oral examinations
§ 10 Written examinations
§ 11 Evaluation of examination performances
§ 12 Repetition of examinations
Section II: Master's-Examination
§ 13 Requirements for admission to the Master's thesis
§ 14 Examination procedure
§ 15 Extent and types of examination
§ 16 Master's thesis
§ 17 Submission and evaluation of the Master's thesis
§ 18 Presentation and disputation of the Master's thesis
§ 19 Passing the examination
§ 20 Master's report and Diploma
Section III: External Examination
§ 21 External examination
Section IV: Final Provisions
§ 22 Invalidity of examinations
§ 23 Inspection of examination files
§ 24 Coming into Force
Annex 1: Instructional Sessions for the Master's degree
Section I: General
§ 1 Objective of the study course
(1) The Heidelberg Medical Faculty of the University of Heidelberg offers an extra occupational, complementing course for acquiring in-depth knowledge and skills in the field of medical physics. It complements a degree in a study course in the physical or physico-technical field of biomedical engineering, of an equivalent engineering course, or in study courses with substantially the same content material as in a national or foreign university with a regular study time of at least three study years, or a degree recognised as equivalent in the state of Baden-Würtemberg. The post-graduate study course has the objective of providing necessary in-depth knowledge and skills, over and above the mere teaching of medico-physical content, such as is required for radiation-therapeutic treatment and the further advancement of medical physics in radiation therapy.
(2) The Master's study course in Advanced Physical Methods in Radiotherapy can be completed with the professionally qualifying degree of Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
(3) The examination for Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy serves to determine whether the students are capable of being qualified to practice as professionals. The examination shall determine in detail whether the students have acquired the necessary basic specialist knowledge and competencies and the complex connections within the individual specialities to penetrate through the disciplines and possess the skills to be able to use the specialist-scientific knowledge and methods independently.
(4) The admission to the study course is regulated in a separate
regulation for admissions
§ 2 Master's degree
On passing the Master's examination, the University of Heidelberg, represented by the Medical Faculty Heidelberg, awards the academic degree of Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
§ 3 Normal period of study, study set-up, extent of course offerings
(1) The normal period of study, including the time for the Master's examination, is four semesters. The time required for the Master's thesis is included in this. The overall number of instructional sessions required for successful completion of the Master's study course is 120.
Credit points as per ECTS
(2) Out of the 120 credit points
• 45 credit points are for preliminary work as per
regulation § 3 para (3) and (4). These are determined through a general crediting system, in which the content of training courses of the individual academic providers are examined by a commission and evaluated over an equivalent comparison into ECTS points according to the guidelines of discipline-specific institutions. The qualified professional activity is subjected to an individual examination.
• 45 credit points for the modules to be opted for and
• 30 credit points for the Master's thesis.
(3) The study program has the following contents:
• Module 1: Anatomy and Imaging for Radiotherapy
• Module 2: Intensity-Modulated Radiation Therapy
• Module 3: Ion Therapy
• Module 4: Adaptive Radiotherapy
• Module 5: Advanced Dosimetry and Quality Assurance
• Module P: Practicals in the areas:
o Radiation planning
o Intensity-Modulated Radiation Therapy
o Adaptive Radiotherapy
o Ion Therapy
o Dosimetry and Quality Assurance
• Independent work on a Master's thesis.
The applicable syllabus will be determined and made known in good time by the conductor of the course.
The instructional sessions of the course will be held in the
English language.
(4) A report sheet (transcript of records) is issued at the end of each semester. In it, the passed module (part) examinations along with the applicable credit points and grades are listed.
(5) The total study time, including that for the examinations and the submission of the Master's thesis, shall not exceed eight semesters. Anybody not being able to complete the Master's examination within this time frame loses the right to examination, unless he is not responsible for the delay.
§ 4 Examination Committee
(1) An examination committee will be formed for the organisation of examinations and for the tasks assigned through the examination regulations. It consists of five members who must predominantly be university teachers. The appointments come through the extended faculty council of the Heidelberg Medical Faculty . The period of office of the members is three years, re-appointment is allowed. The head of the course of study at the Heidelberg Medical Faculty is also the chairperson of the examination committee. He or she must be a university teacher. At least one member of the examination committee should be a professor of medical physics.
(2) The examination committee keeps in mind that the provisions of the examination regulations are observed. It ensures that the proof of performance and the specialist examinations can be acquired or taken within the time frame laid down in the examination regulations. It regularly reports to the extended faculty council about the progress of the examinations and durations of study, including the actual processing times for the Master's theses as well as the allotting of overall subject specific and total grades and gives suggestions for the development of study plans and examination regulations for the future. The report is to be appropriately disclosed. The examination committee appoints the examiners as well as the observers within the framework of the study regulations or the modules. It can be called upon in connection with all queries regarding the examinations.
(3) The chairperson runs the business of the examination committee, prepares for meetings, conducts these and takes decisions in cases of stalemates. He or she is authorised to take decisions alone, instead of the examination committee, on matters that cannot be delayed. The examination committee is to be promptly informed of this, but latest at the next meeting. In case of incapacitation, the rights of the chairperson are transferred to the deputy.
(4) The examination committee can revocably transfer further tasks of the examination committee to the chairperson and the deputy, as long as no legal provisions go against it. The examination committee is to be informed regularly of their compliance.
(5) The examination committee still has right of decision even if all members have been duly notified one week in advance of the meeting but the majority of the members are absent. It decides with the majority of the votes cast. Abstentions, secret votes and transference of voting rights are not allowed.
(6) The members of the examination committee have the right to
be present during examinations.
(7) The members of the examination committee, the examiners and observers are sworn to administrative confidentiality. In case they are not members of the civil service, they are to be sworn to secrecy by the chairperson.
(8) Negative decisions of the examination committee or the chairperson are to be notified to the candidate without delay in writing along with reasons and advice on the right to appeal.
§ 5 Examiners and Observers
(1) As a rule, only university teachers, university lecturers and private lecturers as well as scientific staff to whom the rector has assigned examination rights on the basis of several years of teaching experience, are authorised to take examinations that are not carried out along with the studies and their connected instructional sessions. Scientific assistants and staff, contracted teachers and teaching staff for special tasks can only then exceptionally be called upon to examine if sufficient authorised examiners are not available. In the case of external examiners, their status should be equivalent to a German university teacher or a university or private lecturer.
(2) The examiners are appointed by the examination committee.
Observers are to be appointed by the examiners. As a rule, the examiners and observers are same lecturers that are involved in the individual modules.
In case an examination is taken by several examiners, one chief
examiner is to be nominated from amongst the involved examiners.
(3) Only those who have a Master's degree in the field of physical or physico-technical, biomedical technology or an equivalent engineering course or a study course with predominantly the same content, can be appointed as observers. Observers must have knowledge of the examination content of the modules of the study course in Advanced Physical Methods in Radiotherapy .
(4) The candidate can suggest an examiner for the Master's thesis; however, the candidate has no legal right to any particular examiner.
(5) The chairperson or his/her deputy must ensure that the candidate is notified of the names of the examiners along with the dispatch of the applicable module papers in good time, latest however by the beginning of the attendance period of the applicable module.
§ 6 Recognition of Duration of Study, Study and Examination Performances
(1) Duration of study, study performances and examination performances which have been acquired in study courses in a German university or comparable college will be recognised, as long as they are found to be equivalent. Equivalence is established if duration of study, study performances and examination performances are equivalent in content, extent and in requirements, to the Master's course in Advanced Physical Methods in Radiotherapy at the University of Heidelberg. In doing so, this has to be considered as a whole and an overall assessment must be made. This should not be a schematic comparison.
(2) For the recognition of duration of study, study credits and examination credits acquired outside of Germany, both equivalency agreements approved by the Kultusministerkonferenz and Hochschulrektorenkonferenz (conference of the Minister of Education and Arts and the University Rectors' conference) as well as agreements as part of university partnerships have to be considered.
(3) For duration of study, study credits and examination credits in officially recognised distance learning and other educational institutions, particularly at a dual university or a government or government recognised university of cooperative education, para 1 applies.
(4) If study and examination credits are recognised, grades shall be transferred inasmuch as the grading systems are comparable and shall be incorporated into the final grade of the Master's examination as per these examination regulations. Where the grading systems are not comparable, the entry
"pass" is included. A note of the inclusion in the report is permitted.
(5) The decision according to para 1 and 4 is taken by the examination committee. For this recognition, the students have to submit the required documents.
(6) The recognition of parts of the Master's examination can be refused, if more than half of all examination credits during the study course or the Master's thesis have to be taken into account.
§ 7 Withdrawal, Omission, Exceeding of Time Limits and Fraud
(1) An examination qualifies as "failed", if the candidate is absent for the examination for no valid reason, or if he/she withdraws without valid reason after the beginning of the examination. The same applies if a written examination is not taken within the given time.
(2) The reasons for withdrawal or default as per para 1 must be given and made plausible without delay in writing to the examination committee. In case of illness of the candidate or the illness of a child for which the candidate is the sole careperson, a medical certificate must be submitted; in case of doubt, the certificate from a medical practitioner nominated by the university can be demanded. If the reasons are accepted, a new date is fixed. In this case credit is to be given for already available examination results.
(3) In taking the decision whether the exceeding of a time limit for registration and taking of examinations as well as the submission of the Master's thesis is to be accepted, the examination committee must take into account, and enable the recourse to, the safeguarding provisions of the Mothers Protection Law and the legal provisions of parental leave.
(4) In case the candidate attempts to influence the result of the examination by deception or the use of unauthorised aids, the concerned examination will be marked "failed". An candidate who disturbs the regular examination process may be excluded from the examination by the relevant examiner or the invigilator; in this case the corresponding examination will be evaluated as "failed". In difficult cases, the examination committee can exclude the candidate from doing any further examination work.
(5) The candidate can, within a time period of one week, demand that the decisions as per para 4, sentence 1 and 2 be reviewed by the examination committee. Any decisions which are detrimental to the candidate must be immediately communicated in writing to the candidate, stating the reasons; advice on the right to appeal shall be attached.
§ 8 Types of Examinations
(1) Examination are:
• oral examinations during the study course
• written examinations during the study course
• the Master's examination
(2) If the candidate can, by providing a medical certificate, plausibly demonstrate to the board of examiners that due to a disability which is permanent, he/she is unable to complete the examination as a whole or in part in the prescribed form, the examination committee can allow the candidate to submit equivalent performances in another form. The same applies to study performances.
§ 9 Oral examinations
(1) In oral examinations, the candidate is expected to show that he or she can recognise correlations in this field and can categorise specific aspects within these correlations. Further, it shall determine whether the candidate has acquired the fundamentals of his studies as well as advanced knowledge in the defined areas of his/her studies.
(2) Oral examinations are normally held by two examiners or by one examiner in the presence of a competent observer.
(3) The duration of an oral examination is between 15 and
60 minutes.
(4) The main topics and the result of the oral examinations are recorded in a report. The result is informed to the candidate at the end of the oral examination.
§ 10 Written examinations
(1) In the written examinations, the candidate shall show that he/she is able to recognise a problem and find ways to solve it in a limited time and with limited access to resources and with the common practices of the profession.
(2) The duration of a written examination is between 60 and
240 minutes.
(3) Written examinations are held in the form of tests, seminar work or practical reports under examination conditions. For this the candidate has to give a declaration as per § 16 para 2.
(4) Written examinations are normally evaluated by two examiners. The grade results from the arithmetical mean of the single evaluations. The evaluation process shall normally not exceed eight weeks.
§ 11 Evaluation of Examination Performances
(1) The grades for the individual examination performances are determined by the individual examiners. For the evaluation of performances, the following grades are to be used:
• 1 = very good = an excellent performance;
• 2 = good = a performance that is significantly above average requirements;
• 3 = satisfactory = a performance that is of average
requirements;
• 4 = sufficient = a performance that is still up to requirements in spite of certain shortcomings;
• 5 = failed (or insufficient) = a performance that is not sufficient due to significant shortcomings.
For a more differentiated assessment of performances, individual grades
can be raised or lowered to intermediate values by 0.3; the grades 0.7, 4.3,
4.7, 5.3 are excluded.
(2) An examination is considered passed if it is evaluated with at least a grade of "sufficient" (4.0). A module examination is considered passed if all the associated module part examinations have been passed. The module grade is derived from the arithmetical mean of the evaluations of the module part examinations.
(3) For the derivation of the grades for the modules and the overall grade, only the first place after the decimal point is considered. All other places are deleted without rounding off.
(4) The students who have the taken the applicable examinations successfully, get in addition to the grade according to the German system, an ECTS-Grade according to the following calculation:
A the best 10%,
B the next 25%,
C the next 30%,
D the next 25%,
E the next 10%.
The data collection can relate to one examination date, one study year or several study years. The basics of the data is shown with the ECTS-Grade.
§ 12 Repetition of Examinations
(1) Examinations that are not passed or considered not passed, can be repeated once.
(2) A second repetition in only possible for serious reasons on application to the examination committee. A second repetition is not possible in the case of the Master's thesis.
(3) The repetition of a passed examination is not possible.
(4) Examinations not passed must be completed by the next available date.
If this time limit is missed, the right to examination expires, unless the
candidate is not responsible for the delay.
Section II: Master's-Examination
§ 13 Requirements for Admission to the Master's Thesis
The following can be admitted for the Master's examination:
(1) Those who have a general qualification for entrance to higher education, a subject-specific qualification for entrance to higher education or a certificate recognised as equivalent by the responsible national body.
(2) Those who are registered at the University of Heidelberg for the Master's
course for Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
(3) Those who have not lost their right to examination in the Master's course
for Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
(4) For the admission to the Master's thesis, all attestations of successfully passed instructional sessions listed in Annex 1 must be additionally submitted.
§ 14 Examination Procedure
(1) The application for admission is to be submitted in writing to the chairperson of the examination committee. To be enclosed with the application:
• proof of the existence of conditions and requirements for admission
stated in §13,
• a declaration that the candidate has not passed a Master's examination in the Master's course in Advanced Physical Methods in Radiotherapy or is in the process of an examination in the same study course.
(2) If the candidate cannot provide the required proof in the prescribed form, the examination committee can permit the proof to be submitted in a different form.
(3) In case the module P is not yet completely absolved, a conditional admission to Master's thesis can be approved through an application from the examination committee. The successful conclusion of module P must be established before the presentation and disputation of the Master's thesis
(4) The examination committee decides on the admission on the basis of the application. A rejection is to be informed in writing with reasons and accompanied by advice on the right to appeal.
(5) The application for admission may only be rejected if
• the conditions according to § 13 are not met, or
• the documents are not complete according to para 1, and
not completed in spite of being requested, or
• the candidate has finally not passed the examination for the course Advanced Physical Methods in Radiotherapy or has lost the right to examination, or
• the candidate is involved in a running examination process of the same
study course.
§ 15 Extent and Types of Examinations
(1) Examinations are:
1. the written and oral examinations of the individual modules during the course of the studies (cf.§ 8),
2. the Master's thesis and
3. presentation and disputation of the Master's thesis
(2) The examinations according to para 1, No. 1 are taken within the
framework of the individual modules and are taken in writing or orally
according to §§ 9 and 10.
§ 16 Master's Thesis
(1) The Master's thesis shall show that the candidate is capable of processing a theoretical, empirical task, or a task that includes a concrete application of a process and its evaluation within a given time frame and according to known procedures and scientific viewpoints.
(2) The Master's thesis can be assigned and supervised by any authorised
examiner according to § 5 para 1, sentence 1.
(3) The topic of the Master's thesis is suggested in writing by the supervisor along with the participant to the examination committee . The candidate is to be given an opportunity to make suggestions for the topic but without any legal right. The assignment of the topic follows through the chairperson of the examination committee or his/her deputy. The point of time of the assignment is to be recorded.
(4) The time from assignment of the topic to the submission is six months. In exceptional cases, the time limit can be extended by up to four months by the examination committee in coordination with the supervisor. Should the time limit not be adhered to, then the thesis is evaluated as "failed", unless the candidate is not responsible for the delay.
(5) Topic, formulation and extent of the Master's thesis are to be limited in such a way, that the time limit can be adhered to. The topic can be withdrawn only once and only within the first two months of the time period.
(6) The Master's thesis must be written in English.
(7) According to § 15 para 1 No. 1, the student must start with the thesis at the latest within six weeks after the last examination has been taken, or make an application to the chairperson of the examination committee for assignment of a topic for the Master's thesis. If the student has missed the time limit, the Master's thesis is evaluated as "failed", unless the candidate is proven to be not responsible for the delay.
§ 17 Submission and Evaluation of the Master's Thesis
(1) The Master's thesis is to be submitted in triplicate in good time to the examination committee; the time of submission must be put on record.
(2) In submitting the Master's thesis, the candidate must certify in writing that he or she has independently composed the thesis and has used no other sources and aids as those indicated. Further is to be certified that the submitted thesis has not been used in whole or in part for examinations and that the submitted thesis has not yet been published either in English or any other language.
(3) The Master's thesis is evaluated by two examiners. The first examiner should be the supervisor of the thesis. The second examiner is appointed by the examination committee or its deputy. The evaluation procedure must not exceed 12 weeks.
(4) The first appraiser can return the thesis for improvements, if he or she feels the thesis is not up to the mark but is still capable of improvement. Should the improvements not follow within three months of returning, the thesis is to be evaluated in the form it is submitted in. In exceptional cases, the chairperson of the examination committee can, on application by the candidate, extend the time limit for improvement up to maximum three months.
(5) The grade results from the arithmetic mean of both evaluations;
§ 11 applies correspondingly. Both examiners must evaluate the thesis with at least a "sufficient" grade.
(6) The Master's degree including the presentation and disputation
corresponds to 30 credit points (LP/CP as per ECTS).
§ 18 Presentation and Disputation of the Master's Thesis
(1) The students present their thesis as a verbal lecture and defend it in a subsequent disputation. Lecture and disputation generally take collectively 30 to 60 minutes. The disputation takes place in front of an examination commission, which is composed as follows:
1. the examiners who have evaluated the thesis and
2. an observing member.
The disputation of the Master's thesis is an in-camera event (not open to public).
(2) Lecture and disputation should normally take place eight weeks after submission of the thesis. The date and time is fixed by the examination committee and notified to the candidate latest two weeks before the beginning of the lecture.
(3) The minutes of the lecture and disputation are to be recorded and signed by the examiners.
(4) The grade of the lecture and disputation results from the arithmetical mean of the individual grades of the involved examiners.
The overall grade of the Master's thesis results from the weighted individual grades of the lecture and disputation (25%) and the written Master's thesis (75%).
(5) The grade is notified and confirmed in writing to the candidate subsequent to the Master's examination.
(6) If the grade given for the lecture and disputation is "failed", the examination can be repeated once more (cf. § 18). Should the repeat attempt also not succeed the Master's thesis along with lecture and disputation must be repeated.
(7) The lectures and disputations are generally held in English, but on application, German can also be selected as the language of examination.
§ 19 Passing the Examination
(1) The Master's examination is "passed" if all examination credits individually have been evaluated as "sufficient".
(2) For the calculation of the overall grade according to § 11, two sub-grades are made from the examinations according to § 15 para 1 No. 1 and the overall grade of the Master's thesis according to § 18 para 4, which are weighted as follows in the overall grade:
1. The mean of the equally weighted sub-grades from the 6 modules
60 %,
2. Master's thesis 40% (including the lecture and disputation)
(3) For the derivation of the sub-grades as well as overall grade, only the first place after the decimal point is considered. All other places are deleted without rounding off.
§ 20 Master's Report and Degree
(1) Generally, a report is issued on the passing of the Master's examination within eight weeks . This report contains the description of the individual modules along with the the grades acquired in each as well as associated credit points, the topic and the grade of the Master's thesis and the overall grade. The report has the date on which the last examination was taken and is to be signed by the chairperson of the examination committee. The Master's report must be issued in English.
(2) A Diploma Supplement in English is attached to the report. This contains supplementary information about the course contents and course progress, particularly the description of the individual modules and the grades achieved in them as well as the Grade Points and Credit Points and the Grade Point Average and Total Grade and the overall achieved Credit Points.
(3) Along with the report, a Master's Degree in English, with the same date as the certificate, is handed over. Therein is proclaimed the award of the academic degree of Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy . It is signed by the dean and the head of the study course.
(4) Should the Master's examination finally not be passed, or is considered finally not passed, the chairperson issues a written notice along with advice on the legal right to appeal. On application and on submission of corresponding proof as well as the certificate of ex-matriculation, a report of achieved examination results and grades as well as the outstanding unfulfilled requirements for the Master's examination, and an indication that the Master's examination was failed, will be issued.
Section III: External Examination
§ 21 External examination
(1) In the study course Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy, it is possible to take the examination as a non-enrolled student (external examination).
(2) Those who can be admitted for external examination are those who
a) fulfil the conditions for admission according to § 3 of the regulations for admission and
b) have absolved the modules described in these regulations or can certify to have equivalent study credits from a different study course corresponding in extent and approved by the examination committee,
c) has not lost the right to examination in the study course Master of
Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy.
(3) The application for admission for external examination must be made in writing to the examination committee latest by the issue date of the topic of the Master's thesis. The following is to be enclosed with the application:
a) proof of the existence of conditions and requirements for admission
stated in para 2,
b) a declaration that the candidate has neither passed a Master's examination nor an external examination in the study course in Master of Science in Advanced Physical Methods in Radiotherapy or an equivalent study course nor that he is in an examination process.
(4) On admission to the external examination, the candidate will be allotted a topic for the Master's thesis. The regulations for the Master's thesis, the oral lecture with disputation and the passing of the Master's examination apply correspondingly.
Section IV: Final Provisions
§ 22 Invalidity of Examinations
(1) If the candidate has cheated in and examination and this fact is revealed after the issue of the certificate, the examination committee can accordingly correct the grades for those examinations in which cheating has taken place, and declare the examination fully or partly as "failed".
(2) If the conditions for admission to an examination were not fulfilled without the candidate's intention to cheat about it, and if this fact is revealed after the issue of the certificate, then this defect will be amended by passing in the examination. If the admission was intentionally obtained by unjust means, the examination committee decides.
(3) The candidate is to be given an opportunity to express himself or herself before a decision.
(4) The incorrect examination report is to be withdrawn and, if necessary, a new one issued. The related Master's-Degree is also to be withdrawn along with the certificate, in case the examination is declared failed due to cheating. A decision according to para 1 and para 2 sentence 2 is ruled out after a time limit of five years from the date of the examination certificate.
§ 23 Inspection of Examination Files
After closure of the examination process, on written application within a reasonable period, the candidate is allowed inspection of the examination records. The application must be made within one year of the closure of the examination process. The chairperson of the examination committee determines the time and place of the inspection.
§ 24 Coming into Force
This examination regulation comes into force on the first day of month following the publication in the rector's bulletin.
Heidelberg, the 1st of October 2010
signed: Professor Dr. Bernhard Eitel
Rector
Annex 1: Instructional Sessions for the Master's degree
** In Module P, all compulsory practicals and one of the two practicals by choice must be attended, so that in all,
practicals to the extent of 7.5 credit points are successfully absolved.
German to English: Continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity General field: Law/Patents Detailed field: Chemistry; Chem Sci/Eng
Source text - German
TITLE OF THE INVENTION
Continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity
FIELD OF THE INVENTION
This invention relates to continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity.
This invention also relates to a method and quench apparatus for melt spinning of continuous polymeric filament yarns.
BACKGROUND OF THE INVENTION
Man-made fibers are commercially produced by melt spinning comprising extrusion of polymeric filaments from a molten polymeric material through the capillaries or holes in the spinneret followed by simultaneous attenuation and quenching and solidification of the filaments in a quench apparatus located below the spinneret. Melt spinning of filaments typically greater than 100 filaments or still greater than 500 filaments per spinneret at winding speeds less than 2500 m/min gives low oriented yarns (LOY) or polyester staple yarns. Such yarns are further oriented in the subsequent processing like drawing. Melt spinning of filaments typically fewer than 250 filaments or still fewer than 150 filaments per spinneret at winding speeds greater than 2500 m/min gives continuous filament yarns. Such yarns are with various degrees of orientation and are partially, high or fully oriented and may or not require further orientation in the subsequent processing depending upon their degree of orientation. The yarn emerging from the quench apparatus is passed through a finish application system and wound on a take up or winding device. A quench apparatus generally comprises a cooling chamber formed of a foraminous section and a non-foraminous section. A jacket is located around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber for the cooling gas entering the cooling chamber through a gas inlet provided with the jacket. Quenching of the filaments can be carried out by forcing cooling air to flow across the filaments (Heckert, US 2,273,105) or concurrent to the filaments (Babcock, US 2,252,684). Quenching air also can be directed onto the filamentous structure in an outside-in manner. In order to eliminate air turbulence in the center of the filament bundle and non-uniformities and interfilament fusion and to improve quenching and filament quality, a generally cylindrical baffle or gas damper extending axially from the lower face of the spinneret downward into the cooling chamber is described by Charlton, US 3,299,469. The baffle helps to streamline the flow of the cooling air to quench the filament bundle by concurrent flow of the cooling gas. It is reported that the quality of the spun filaments is improved in the sense that both denier and dyeing non-uniformities are substantially eliminated and the uniformity of tenacity and break elongation values are greatly improved. It is also reported to provide 20 to 50% increase in fiber productivity by closer spacing of holes in the spinneret. The incidence of undrawns and fused fibers is reduced during spinning of a bundle of 600 filaments of polyethylene terephthalate at take up speed of 1460 m/min (Example 1) which is typically low oriented yarn (LOY).
Vassilatos (US 4,687,610), Sweet et al (US 5,824,248) and Anderson et al (US 6,090,485) teach that partially oriented yarn (suitable for draw feed yarns such as for draw texturizing) of high uniformity and low denier spread can be made by accelerating the quenching gas along the threadline by passing through a tube of reduced dimensions provided at the exit of the foraminous section. This also is reported to increase the elongation of the yarn. Mears (US 5,976,431) describes that air current may be so generated as to contact the filaments a short distance below the spinneret to avoid a sharp drop in temperature. Additionally, means can be provided at the lower end of the quenching chamber for drawing a negative pressure. Air stream assists the filaments in their advance in the cooling chamber. This delays the filament solidification and polymer crystallization and allows production of yarn at higher winding speed without decreasing the elongation. However, in the case of coarser filament deniers, the cooling may not be adequate. Further, the filament denier uniformity may not be high and may cause deterioration of the successive processing performance (eg Unitens T2 variations during draw texturing) and final product properties such as dyeing uniformity. The high level of rejection of the product due to this renders the process unprofitable. Further variations have been discussed for increasing the uniformity eg by introducing additional air to contact the filaments only shortly before or after solidification of the filaments (Schafer et al, US 6,716,014) or by providing a negative pressure at the lower end of the tube for drawing quench air (Mears US 5,976,431). Such hardware components add to the operational difficulties as well as operational costs.
OBJECTS OF THE INVENTION
A main object of the invention is to provide continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased winding speed or productivity.
Another object of the invention is to provide a method for melt spinning of continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased winding speed or productivity.
Another object of the invention is to provide a quench apparatus for use in the melt spinning of continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased winding speed or productivity.
Another object of the invention is to provide a quench apparatus for use in the melt spinning of continuous polymeric filament yarns, which apparatus is easy and convenient to clean and maintain.
SUMMARY OF THE INVENTION
The invention provides continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity. The invention also provides a method and quench apparatus for melt-spinning of continuous polymeric filament yarns that employs a baffle extending centrally along the cooling chamber of the quench apparatus in combination with a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section of the cooling chamber for reducing air turbulence and fusion of the filaments and for acceleration of the quenching gas along the threadline so as to substantially improve fiber uniformity and quality with increased winding speed or productivity. The constricted tube describes a converging section at the entry thereof and optionally a diverging section at the exit thereof. At high winding speeds, the invention reduces the non-uniformities in filament denier (Uster, half inert) and also reduces the non-uniformities in mechanical properties like tenacity or elongation. It further reduces variations in the T2 (Unitens) during subsequent processing (such as draw texturizing) and in the dye strength (TKD: Tube Knitted Dyeing). Further, it reduces the OLT (On-line Tension) rejects, body-breaks, splice fails, or broken filaments. Further, it provides for increase in filament productivity by further delaying the quenching and crystallization.
The method for melt spinning of continuous polymeric filament yarns according to the invention comprises the following steps :
i) extruding polymeric filaments from a molten polymeric material through the capillaries in the spinneret;
ii) cooling the filaments in a quench apparatus located underneath the spinneret and comprising a cooling chamber formed of a foraminous section and a non-foraminous section and a jacket located around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber for a cooling gas entering the quench apparatus through a gas inlet provided with the jacket, cooling of the filaments being carried out by passing the filaments through the foraminous section over an oblong baffle extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber and allowing the cooling gas to flow onto the filaments, the baffle directing the cooling gas downward to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas, the baffle extending from the bottom surface of the spinneret at least upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret;
iii) subjecting the filaments exiting the foraminous section to delayed cooling by accelerating the cooling gas at the exit of the foraminous section by passing the cooling gas and the filaments through a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section, the constricted tube having a convergent section at its inlet end and optionally a divergent section at its outlet end and
iv) winding the filament yarns exiting the constricted tube on a winding device at a winding speed of at least 3000 m/min.
The quench apparatus for use in the melt spinning of continuous polymeric filament yarns according to the invention comprises a cooling chamber formed of a foraminous section and a non-foraminous section, a jacket provided around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber for a cooling gas entering the quench apparatus through a gas inlet provided with the jacket, an oblong baffle extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber so as to direct the cooling gas downward to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas, the baffle extending from the bottom surface of the spinneret at least upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret and a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section for exiting the cooling gas and filaments, the constricted tube having a convergent section at its inlet end and optionally a divergent section at its outlet end, the constricted tube accelerating the cooling gas at the exit of the foraminous section so as to delay the cooling of the filaments exiting the foraminous section.
According to the invention there is also provided continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity including reduced half inert upto 0.15 with increased productivity.
The following is a detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings, in which
Fig 1 is a schematic crosssectional view of the quench apparatus for use in the melt spinning of continuous polymeric filament yarns according to an embodiment of the invention;
Figs 2a, 2b and 2c are schematic views of baffles of different geometries according to different embodiments of the invention;
Fig 3 is a schematic crosssectional view of a spinneret and baffle combination according to an embodiment of the invention; and
Fig 4 is a schematic crosssectional view of a spinneret and baffle combination according to another embodiment of the invention.
The quench apparatus 1 as illustrated in Fig 1 of the accompanying drawings is located underneath a spinneret 2 comprising a plurality of capillaries or holes (not shown) provided therein and housed in a spin pack 3. The configuration and layout of the capillaries or holes in the spinneret will vary depending upon the design requirements of the spinneret. 4 and 5 are the spin-block and blind respectively. The quench apparatus comprises a cooling chamber 6 formed of a foraminous section 7a and a non-foraminous section 7b. 8 is a jacket provided around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber 9 for a cooling gas (not shown) entering the quench apparatus through a cooling gas inlet 10 provided with the jacket. 11 is an oblong conical baffle extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber. 12 is a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section. The constricted tube describes a convergent section 13 at the inlet end thereof and a divergent section 14 at the outlet end thereof. The divergent section at the outlet end of the constricted tube is, however, optional. Polymeric filaments marked 15 are extruded from a molten polymeric material (not shown) through the capillaries in the spinneret in known manner. The polymeric material used in the invention for making the filaments include polyesters such as polyethyleneterephthalate, polybutylenes terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyamides or polyolefins or copolymers/blends thereof as well as bicomponent filaments. The filaments are allowed to pass through the cooling chamber over the oblong conical baffle. Simultaneously a cooling gas (not shown) is allowed to flow into the foraminous section in an outside-in manner. Instead, flow of the cooling gas into the foraminous section also can be across or concurrent to the filaments. The baffle directs the cooling gas downward in the cooling chamber to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas. The baffle helps to avoid turbulence and ensure smooth flow of the filaments and prevent fusion of the filaments. The filaments and cooling gas exiting the foraminous section pass through the constricted tube. The convergent section at the inlet end of the constricted tube helps to converge the cooling gas into the constricted tube. In the constricted tube, the flow of the cooling medium is accelerated. Due to acceleration of the cooling gas, the filaments in the constricted tube are cooled in a delayed manner and solidification and crystallization of the filaments are correspondingly slowed down. The divergent section at the outlet end of the constricted tube prevents sudden expansion of the cooling gas and turbulence in the constricted tube. On exit from the constricted tube, the filaments bundle / yarn is passed through a finish application system (not shown) and wound on a take up device (not shown) at a winding speed of at least 3200 m/min, preferably at a winding speed >3500 m/min and still preferably at a winding speed >4000 m/min. The number of filaments extruded per spinneret according to the invention is 10 – 250, preferably 20 – 150.
The baffle may have different geometries. It may be conical as illustrated in Fig 1 of the accompanying drawings, conical shaped with a concave outer surface as illustrated in Fig 2a of the accompanying drawings or conical shaped with a convex outer surface as illustrated in Fig 2b of the accompanying drawings or partly cylindrical and partly conical as illustrated in Fig 2c of the accompanying drawings. The conical portion of the baffle as illustrated in Fig 2c may be with a concave or convex outer surface. The baffles may be solid or hollow or porous. The baffle extends centrally from the bottom surface of the spinneret atleast upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret. It can also extend upto 40 to 100% of the cooling chamber or even into the constricted tube partly. Preferably, the capillaries in the spinneret are in one circle or two or more concentric circles and the top surface area of the baffle is 20 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or the inner or innermost circle of capillaries in the spinneret and the bottom surface area of the baffle is 0 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or the inner or innermost circle of capillaries in the spinneret. The baffle can be made of any material sufficiently stable at the temperature experienced by it and sufficiently thermally non-conducting or insulating so as to limit loss of spinneret heat through the large area of the baffle. The baffle may be thermally insulated from the spinneret using a thermal insulator sleeve (not shown) between the baffle and the corresponding engaging part of the spinneret.
The baffle may be rigidly fitted to the spinneret or integrally formed with it. Alternatively the baffle may be detachable as illustrated in Figs 3 and 4 of the accompanying drawings. In Fig 3 the baffle 16 is provided with an externally threaded tongue 17 at its top end and the spinneret 18 is provided with a corresponding groove 19 at its bottom surface. The threads on the tongue are marked 17a. The groove has threads marked 19a on the sidewall thereof matching with the threads on the tongue. The baffle is detachably fitted at the bottom surface of the spinneret by locating the tongue in the groove in thread engagement therewith. In Fig 4, the baffle 20 is provided with an oblong slot 21 one end of which is closed and the other end of which is extending upto the top end of the baffle. 22 is a collar provided at the top end of the baffle and formed with a through hole 23 in alignment with the oblong slot in the baffle. The collar is externally threaded (threads marked 22a). The spinneret 24 is provided with a socket 25 at its bottom surface corresponding to the collar. The sidewall of the socket is threaded (threads marked 25a) corresponding to the threading on the collar. 26 is a rod engaged in the through hole in the collar. One end of the rod extends into the oblong slot through the through hole in the collar and is provided with a stopper 27 adapted to abut against the bottom end of the collar. The other end of the rod is provided with a locator disc 28 having threads 28a on the outer circumference thereof corresponding to the threading 25a at the sidewall of the socket. The collar with the baffle is slidably held over the rod. The locator disc is detachably located in the socket in thread engagement therewith and the collar is detachably fitted in the socket in thread engagement therewith below the locator disc. The detachability of the baffle from the spinneret helps to clean and maintain the spinneret surface by detaching only the baffle and without the detaching the spinneret. Therefore, cleaning and maintenance of the spinneret becomes easy and convenient. In the case of the baffle in Fig 4, it can be detached from the spinneret by detaching the collar and made to slide down along the rod without getting detached from the rod for accessibility to the spinneret for cleaning and maintenance. On completion of the cleaning and maintenance work, the baffle can be slid up along the rod and the collar can be fitted in the socket at the bottom surface of the spinneret. The baffle can be completely detached from the spinneret by unscrewing the locator disc from the socket at the bottom surface of the spinneret. Instead of thread fit between the tongue and the groove in the case of the baffle of Fig 3 and the collar and the socket in the case of the baffle of Fig 4, the baffle can be push or press fitted or snap fitted in the spinneret.
According to the invention, the quality and uniformity of the filament yarns are substantially increased besides the winding speed or productivity as exemplified by the following non-limiting comparative Examples :
Evenness of the melt spun filament thickness (linear density) on various length scales were measured in the following Examples using the uster tester apparatus (model Uster Tester 4 – CX of Uster Technologies, Switzerland) as uster (overall mass variation in % from mean mass, based on normal cut-length of 1 cm) and uster half inert (medium term irregularity of mass, based on cut-length of 6.4 m at speed of 400 m/min) values. Dynamic shrinkage force (Draw tension, DT) of the partially oriented yarn (POY) yarn was measured on (Lenzing Model DTI 400) using ASTM method No. D 5344. Break elongation and tenacity were determined on a table model Statimat M (TexTechno), using gage length 150 mm, and elongation rate 600 mm/min. Variation from average value was calculated as CV (coefficient of variation)%. The number of broken filaments during texturing that may be tolerated in practice will depend upon the intended use for the textured yarn and eventual fabric. In practice, in the trade, the ends of the bobbin are examined for broken filaments, and the number of protruding broken filaments is counted so as to give a measure of the probable number of broken filaments in the yarn of that package The total number of these broken filaments (BF) counted is then divided by the number of kg in the package and expressed as BF. On-line Tension sensor (OLT) was used to determine the yarn line tension during texturing. The post twist unit tension (T2) was measured online using the Unitens , (Brochure Tex 303e /5-4, Studio 45 / Koch of Barmag Oerllikon Saurer) and floating mean value, peak detection and CV% were computed. It is desirable to have T2 relatively free of peaks during the texturing of POY (Partially Oriented Yarn) bobbin, and it is characterized in terms of T2 tension variation (CV%) and presence of peaks. OLT rejects refers to the % of bobbins for which during texturing the T2 tension limits ( /- 2 cN) are exceeded. OLT sensors were also used to detect yarn break during texturing. Body breaks refer to number of yarn breakage during texturing of each tonne of yarn. Splice fail refers to failure of joining yarn while transferring from one POY bobbin to another.
Example 1
Polyethylene terephthalate of intrinsic viscosity 0.605 dL/g (phenol-tetrachloroethane solvent, 60:40 wt ratio, 30ºC, 0.5 g/cc, as per ASTM D 4603-03) was extruded at 288ºC through the spinneret containing 48 holes of diameter 0.36 mm arranged equidistantly in a single circle of diameter 85 mm. The filaments were passed through a quench apparatus comprising a cylindrical cooling chamber formed of a foraminous section of 10 screens (alternating 100 mesh and 50 mesh) of inside diameter 95 mm and length 190 mm. The non-foraminous section of the cooling chamber had a length of 160 mm. Spin block and blind provided quench delays of 20 mm and 30 mm respectively. The filaments were cooled in the foraminous section with quench air applied through the foraminous section in an outside-in manner at diffuser pressure of 80 Pa. The filament yarns exiting from the cooling chamber was passed through a finish application system and then to a take up device at a winding speed of 3155 m/min. The test results were as shown in the following Table 1.
Example 2
Polymeric filaments were extruded and quenched in a quench apparatus as described in Example 1 including a conical baffle extending centrally along the length of the cooling chamber. The baffle had a top diameter of 50 mm and length of 300 mm. The test results at a winding speed of 3155 m/min were as shown in the following Table 1.
Example 3
Polymeric filaments were extruded and quenched in a quench apparatus as described in Example 1 including a constricted tube provided centrally at the exit of the foraminous section. The constricted tube had an inner diameter of 28 mm and length of 425 mm. The constricted tube had a convergent section at its inlet end with an outer end diameter of 94.5 mm and a divergent section as its outlet end with an outer end diameter of 63 mm. The cooling gas diffuser pressure outside the foraminous section of the cooling chamber was 800 Pa. The test results at winding speeds of 4300 m/min and 4420 m/min were as shown in the following Table 1.
Example 4
Polymeric filaments were extruded and quenched in a quench apparatus as described in Example 1 including a baffle described in Example 2 and a constricted tube described in Example 3. The cooling gas diffuser pressure outside the foraminous section of the cooling chamber was 800 Pa. The test results at winding speeds of 4300 m/min and 4420 m/min were as shown in the following Table 1.
In Examples 1 to 4, the polymer throughout was adjusted to obtain yarns of 250 denier. In Examples 1 and 2, the filament characteristics deteriorated on increasing the winding speed above 3155 m/min.
It is quite evident in the comparative study in Table 1 that the DT and half inert of the filament yarns obtained by Example 4 were considerably reduced as compared to Example 3 at the same high winding speeds of 4300 m/min and 4420 m/min. Half inert of filament yarns obtained by Example 4 were also considerably reduced at high winding speeds of 4300 m/min and 4420 m/min as compared to Example 2 employing lower speed of 3155 m/min. DT of Example 4 at 4420 m/min was lesser or almost the same as that of Example 2. The reduced half inert of filament yarns of Example 4 indicates that the medium range uniformity of the yarns is increased. The low half inert and comparable uster also indicate the improved denier of the yarn. In addition, the reduced DT value at 4300 m/min indicates that the yarn produced can be drawn to a larger extent during the subsequent steps such as texturing or draw-twisting so as to give increased productivity of the subsequent process. If, however, this possibility (increasing winding speed and productivity) is not utilized during such melt spinning, the lower DT of the melt spun filaments allows an increased productivity during the subsequent drawing process. According to the invention, there is thus achieved increased fiber uniformity with increased productivity by way of increased winding speed during melt spinning. The overall improvements in the product characteristics in terms of Half inert, uster and DT with increased productivity as obtained in Example 4 clearly establish the synergy or combined effect and functional cooperation of the component parts of the quench apparatus of the invention, especially the baffle and constricted tube combination. This is undoubtedly a new finding and technical advance in melt spinning technology. Continuous polymeric filament yarns having such enhanced fiber uniformity especially low half inert upto 0.15 with increased productivity are considered to be novel.
Example 5
The filament samples made as in Example 3 (winding speed 4300 m/min) and Example 4 (winding speed 4420 m/min) were draw textured (draw ratio 1.7) on a Barmag FK6-1000 M Type Pilot machine at 900 m/min for processibility characteristics and physical characteristics of the filaments (T2 tension, OLT rejects, body-breaks, splice fails) as well as for filament breaks and mechanical properties (tenacity and elongation). The test results were as shown in the following Table 2 :
Table 2
Processability characteristics Example 3 Example 4
Unitens T2 (g) 52 51.5
Individual position CV% mean 1.1 0.8
Peaks in tension during process Repeated tension peaks observed on certain polyester yarn spools No tension peaks observed on the polyester yarn spools
OLT REJECTION 10% Nil
Body Breaks / ton 26 Nil
Total Breaks / ton (splice fail body) 69 Nil
% of spools containing no broken filaments (> 2 mm ) Nil 63
Broken filaments / kg 0.71 0.08
Elongation % 23 23
Elongation CV% 0.9 0.3
Tenacity (gpd) 4.5 4.4
Tenacity CV% 0.15 0.05
Table 2 shows the improved yarn characteristics of Example 4 as compared to those of Example 3. The improved characteristics during texturing indicate the possibility of enhanced uniform dyeing and dimensional stability of the textured product package spool. Table 2 further shows that the yield is increased in the case of filament yarns of Example 4 during the texturing by reducing breaks. Product uniformity is also improved in the case of filaments of Example 4 as indicated by reduced CV of the mechanical properties ie elongation and tenacity. Table 2 is further illustrative of the synergy or combinational effect and technical advance of the quench apparatus of the invention.
Example 6
The procedure of Example 4 was carried out with baffles of different geometries and the test results at winding speed of 4300 m/min and diffuser pressure of 800 Pa were as shown in the following Table 3 :
Table 3
Baffle type Cylinder Truncated-cone Cone
top dia (mm) 27 50 50
length (mm) 200 200 300
Uster 1.15 1.28 0.93
Half Inert 0.30 0.38 0.11
Truncated-cone bottom diameter was 17 mm.
Table 3 shows that the uster / half inert changed depending upon the baffle geometries. Table 3 also shows that conical baffle gave reduced uster and half inert and is preferable.
Claims :
1. A method for melt spinning of continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity, the method comprising :
i) extruding polymeric filaments from a molten polymeric material through the capillaries in the spinneret;
ii) cooling the filaments in a quench apparatus located underneath the spinneret and comprising a cooling chamber formed of a foraminous section and a non-foraminous section and a jacket located around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber for a cooling gas entering the quench apparatus through a gas inlet provided with the jacket, cooling of the filaments being carried out by passing the filaments through the foraminous section over an oblong baffle extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber and allowing the cooling gas to flow onto the filaments, the baffle directing the cooling gas downward to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas, the baffle extending from the bottom surface of the spinneret at least upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret;
iii) subjecting the filaments exiting the foraminous section to delayed cooling by accelerating the cooling gas at the exit of the foraminous section by passing the cooling gas and the filaments through a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section, the constricted tube having a convergent section at its inlet end and optionally a divergent section at its outlet end; and
iv) winding the filament yarns exiting the constricted tube on a winding device at a winding speed of at least 3000 m/min.
2. The method as claimed in claim 1, wherein the extrusion of the polymeric filaments is carried out in a spinneret having the capillaries in a circle or in a plurality of concentric circles and the cooling of the filaments is carried by passing the filaments over a baffle having a top surface area of 20 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or inner or innermost circle of capillaries in the spinneret and a bottom surface area of 0 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or inner or innermost circle of capillaries in the spinneret.
3. The method as claimed in claim 1 or 2, which is carried out at a winding speed >3500 m/min.
4. The method as claimed in claim 1 or 2, which is carried out at a winding speed >4000 m/min.
5. The method as claimed in anyone of claims 1 to 4, wherein the cooling gas is allowed to flow into the foraminous section in an outside-in manner.
6. Continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity.
7. Continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity including reduced half inert upto 0.15 with increased productivity.
8. A quench apparatus for use in the melt spinning of continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity from a molten polymeric material through the capillaries of the spinneret, the quench apparatus being located underneath the spinneret and comprising a cooling chamber formed of a foraminous section and a non-foraminous section, a jacket provided around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber for a cooling gas entering the quench apparatus through a gas inlet provided with the jacket, an oblong baffle extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber so as to direct the cooling gas downward to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas, the baffle extending from the bottom surface of the spinneret at least upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret and a constricted tube of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section for exiting the cooling gas and filaments, the constricted tube having a convergent section at its inlet end and optionally a divergent section at its outlet end, the constricted tube accelerating the cooling gas at the exit of the foraminous section so as to delay the cooling of the filaments exiting the foraminous section.
9. The quench apparatus as claimed in claim 8, wherein the spinneret comprises capillaries provided in a circle or in a plurality of concentric circles and the baffle has a top surface area of 20 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or inner or innermost circle of capillaries in the spinneret and a bottom surface area of 0 to 80% of the bottom surface area of the spinneret within the circle of capillaries in the spinneret or inner or innermost circle of capillaries in the spinneret.
10. The quench apparatus as claimed in claim 8 or 9, which is used for melt spinning of continuous polymeric filament yarns at a winding speed >3500 m/min.
11. The quench apparatus as claimed in claim 8 or 9, which is used for melt spinning of continuous polymeric filament yarns at a winding speed >4000 m/min.
12. The quench apparatus as claimed in anyone of claims 8 to 11, wherein the baffle is solid, porous or hollow and is conical shaped, conical shaped with a concave or convex outer surface, partly cylindrical and partly conical or partly cylindrical and partly conical with a concave or convex outer surface.
13. The quench apparatus as claimed in anyone of claims 8 to 12 which is configured to allow outside-in flow of the cooling gas into the foraminous section.
14. The quench apparatus as claimed in anyone of claims 8 to 13, wherein the baffle is detachably fitted at the bottom surface of the spinneret.
15. The quench apparatus as claimed in claim 14, wherein the baffle is provided with an externally threaded tongue at its top end and the spinneret is provided with a corresponding groove at its bottom surface, the groove having threads on the sidewall thereof matching with the threads on the tongue, the baffle being detachably fitted at the bottom surface of the spinneret by locating the tongue at the top end thereof in the groove at the bottom surface of the spinneret in thread engagement therewith.
16. The quench apparatus as claimed in claim 14, wherein the baffle is provided with an oblong slot one end of which is closed and the other end of which is extending upto the top end of the baffle, a collar provided at the top end of the baffle and formed with a through hole in alignment with the oblong slot, the collar being externally threaded, the spinneret is provided with a socket at its bottom surface corresponding to the collar, the sidewall of the socket being threaded corresponding to the threading on the collar, a rod engaged in the through hole in the collar, one end of the rod extending into the oblong slot through the through hole in the collar and provided with a stopper adapted to abut against the bottom end of the collar and the other end of the rod being provided with a locator disc having threads on the outer circumference thereof corresponding to the threading at the sidewall of the socket, the collar with the baffle being slidably held over the rod, the locator disc being adapted to be detachably located in the socket in thread engagement therewith and the collar being adapted to be detachably fitted in the socket in thread engagement therewith below the locator disc.
17. The quench apparatus as claimed in anyone of claims 8 to 16, wherein the baffle extends upto 40 to 100% of the cooling chamber or into the constricted tube partly.
ABSTRACT
A method and quench apparatus (1) for melt spinning of continuous polymeric filament yarns having enhanced fiber uniformity with increased productivity. Polymeric filaments (15) are extruded from a molten polymeric material (not shown) through the capillaries (not shown) in the spinneret (2). The filaments are cooled in the quench apparatus located underneath the spinneret and comprising a cooling chamber (6) formed of a foraminous section (7a) and a non-foraminous section (7b) and a jacket (8) located around the cooling chamber in spaced apart relationship therewith to form a plenum chamber (9) for a cooling gas (not shown) entering the quench apparatus through a gas inlet (10) provided with the jacket. The filaments pass through the foraminous section over an oblong baffle (11) extending from the bottom surface of the spinneret centrally along the cooling chamber and a cooling gas is allowed to flow onto the filaments. The baffle directs the cooling gas downward to quench the filaments by concurrent flow of the cooling gas. The baffle extends from the bottom surface of the spinneret at least upto 40% of the cooling chamber describing a clearance with the capillaries in the spinneret. The filaments exiting the foraminous section are subjected to delayed cooling by accelerating the cooling gas at the exit of the foraminous section by passing the cooling gas and the filaments through a constricted tube (12) of reduced dimensions provided centrally at the exit of the foraminous section. The constricted tube has a convergent section (13) at its inlet end and optionally a divergent section (14) at its outlet end. The filament yarns exiting the constricted tube are wound on a winding device at a winding speed of at least 3000 m/min (Fig 1).
Translation - English TITEL DER ERFINDUNG
Endloses Polymeres Filamentgarn mit Erhöhter Fasergleichmäßigkeit und Erhöhter Produktivität
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung befaßt sich mit endlosem polymeres Filamentgarn mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit und erhöhter Produktivität
Diese Erfindung befaßt sich auch mit einer Methode und einer Abschreckeinrichtung für das Schmelzspinnen von endlosem polymeres Filamentgarn.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Künstlich hergestellte Faser werden komerziell durch Schmelzspinnen hergestellt was eine Extrusion von einem geschmolzenen polymeres Material durch Kapillare oder Löcher in einer Spinndüse, gefolgt von gleichzeitiger Dämpfung, Abschreckung und Erstarrung der Filamente in einer Abschreckeinrichtung der unter der Spinndüse angeordnet ist zu Filamenten einbezieht. Das Schmelzspinnen von Filamente deren Anzahl typisch größer als 100 Filamente oder noch größer als 500 Filamente je Spinndüse bei Aufspulgeschwindigkeiten niedriger als 2500 m/min liefern niederorientiertes Garn (low oriented yarn, LOY) oder Polyesterstapelgarn. Solche Garne sind weiter orientiert durch nachfolgende Verfahren wie das Verstrecken. Das Schmelzspinnen von Filamente weniger als 250 oder noch weniger als 150 je Spinndüse bei Aufspulgeschwindigkeiten höher als 2500 m/min ergeben endloses Filamentgarn. Solche Garne haben verschiedene Orientierungsgrade und sind teilorientiert, oder hoch- oder vollorientiert und bedürfen je nach ihrem Orientierungsgrad keine weitere Orientierungsverfahren. Das Garn das aus der Abschreckeinrichtung herauskommt wird einem Feinbearbeitungsverfahren unterworfen und auf einer Aufspuleinrichtung aufgenommen. Eine Abschreckeinrichtung besteht meist aus einer Kühlkammer was aus einer foraminösen und einer nicht-foraminösen Sektion. In ein etwas abgetrennten Abstand davon umgibt ein Mantel die Kühlkammer und bildet ein Beruhigungsraum für das Kühlgas das durch den Gaseinlass mit dem der Mantel ausgestattet ist, eintritt. Das Abschreckenen der Filamente kann durch zwangsblasen von Kühlluft quer hinüber die Filamente (Heckert, US 2,273,105) oder im Gegenstrom zu den Filamenten (Babcock, 2,252,684) erreicht werden. Die Abschreckluft kann auch auf eine von-außen-nach-innen Art auf die faserige oder filamentöse Struktur eingelassen werden. Um Luftturbulenz in der Mitte des Filamentenbündels, und Ungleichmäßigkeiten und das Zusammenschmelzen der Filamente zu vermeiden, und um das Abschrecken und die Filamentqualität zu verbessern, wird von Charlton, US 3,299,469, eine hauptsächlich zylindrisches Leitblech oder Gasdämpfer der von der untere Seite der Spinndüse axial ausstreck beschrieben. Das Leitblech glättet die Strömung der Kühlluft die zum Abschrecken des Filamentbündels wann sie im Gleichlaufstrom geführt wird benutzt wird. Es wird berichtet, daß die Qualität der gesponnenen Filamenten erhöht wird in dem das Denier und die Färbungsungleichmäßigkeiten weitestgehend vermieden werden und die Gleichmäßigkeit der Zähigkeitswerte und Bruchdehnungswerte erheblich verbessert werden. Es wird weiter berichtet, daß die Faserproduktivtät um 20 bis 50% erhöht wird wenn die Löcher in der Spinndüse enger geordnet werden. Das Auftreten von ungezogenen und zusammengeschmolzenen Fasern beim Spinnen von einem Bündel von 600 Fasern Polyäthylenterephthalat bei einer Aufwicklungsgeschwindigkeit von 1460 m/min (Beispiel 1) ist auch vermindert, was typisches niederorientiertes Garn (low oriented yarn LOY) ist.
Vassilatos (US 4,687,610), Sweet u. Mitarb. (US 5,824,248) und Anderson u. Mitarb. (US 6,090,485) unterrichten, daß teilorientiertes Garn (passend für “draw feed” garn wie bei der Zugtexturierung) von hoher Gleichmäßigkeit und niedriger Denierverteilung durch Beschleunigung des Abschreckgases entlang der Garnlinie hergestellt werden kann. Die Beschleunigung wird dadurch erreicht, daß die Gase durch ein verengtes Rohr am Ausgang der foraminösen Sektion geleitet werden.
Es wird berichtet, daß das auch die Bruchdehnung des Garns erhöht. Von Mears (US5,976,431) wird beschrieben, daß um eine sehr starke reduzierung des Temperaturs zu vermeiden wird die Luftstrom so erzeugt, daß sie etwas weiter unter der Spinndüse auf der Filamente auftrifft. Zusätzlich kann ein Behelfsmittel vorgesehen werden um einen Unterdruck am unteren Ende des Abschreckkammers zu erzeugen. Die Luftstrom hilft die Filamente bei deren Weiterschub in die Kühlkammer. Dies verzögert die Erstarrung der Filamente und die Kristallisation der Polymere und erlaubt die Produktion vom Garn bei höhere Aufspulgeschwindigkeit ohne Verlust der Bruchdehnung. Im Fall von Filamenten von grobem Denier jedoch könnte die Kühlung ungenügend sein. Weiterhin, die Gleichmäßigkeit des Deniers der Filamente könnte nicht so hoch sein und dies könnte zu der Minderung der Leistung der nachfolgenden Verfahren (z.B. Unitens T2 Variationen während Zugtexturierung) und der Minderung der Endprodukteigenschaften z.B. Färbungsgleichmäßigkeit führen. Der hohe Grad der Ausmusterung des Produktes aus diesem Grund macht dieser Prozess nicht Gewinnbringend. Weitere Varianten zwecks Erhöhung der Gleichmäßigkeit wie z.B. durch Zufuhr von zusätzlichem Luft die die Filamente berührt, kurz bevor oder kurz nach der Erstarrung der Filamente (Schafer u. Mitarb.) US6,716,014) oder durch Bereitstellung von Unterdruck, sind diskutiert worden. Solche Hardwarekomponente tragen zu Betriebsschwierigkeiten sowie Betriebskosten hinzu.
ZIELSETZUNGEN DER ERFINDUNG
Hauptziel der Erfindung ist um endloses polymeres Filamentgarn mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit bei gleichzeitig erhöhter Aufspulgeschwindigkeit oder Produktivität bereitzustellen.
Noch ein Ziel der Erfindung ist es um eine Methode für das Schmelzspinnen von endloser polymeren Filamentgarnen mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit bei erhöhter Aufspulgeschwindigkeit oder Produktivität bereitzustellen.
Noch ein Ziel der Erfindung ist es um eine Abschreckeinrichtung zwecks Verwendung beim Schmelzspinnen von endloser polymeren Filamentgarnen mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit bei erhöhter Aufspulgeschwindigkeit oder Produktivität bereitzustellen.
Noch ein Ziel der Erfindung ist es um eine Abschreckeinrichtung für die Verwendung in das Schmelzspinnen von endlosem polymeren Filamentgarn zu erstellen welche einfach und bequem gereinigt und gewartet werden kann.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erstellt endlose polymere Filamentgarne welche erhöhte Fasergleichmäßigkeit bei erhöhter Produktivtät besitzten.
Diese Erfindung erstellt auch eine Methode und eine Abschreckeinrichtung für das Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen. Diese Methode verwendet ein Leitblech kombiniert mit einem verengten Rohr von reduzierten Abmeßungen, das sich zentral entlang der Kühlkammer der Abschreckeinrichtung erstreckt und zentral am Ausgang der foraminösen Sektion der Kühlkammer erstellt worden ist. Diese reduziert die Luftturbulenz und das Zusammenschmelzen der Filamente und sorgt für die Beschleunigung des Abschreckgases entlang der Faserlinie (Spinnschacht) damit die Fasergleichmäßigkeit und die Qualität mit gleichzeitig erhöhter Abspuleschwindigkeit oder Produktivität, erheblich verbessert ist.
Das verengte Rohr beschreibt eine konvergierende Sektion am Eingang davon und wahlweise eine divergierende Sektion am Ausgang. Bei hohen Abspulgeschwindigkeiten führt diese Erfindung zu reduzierten Ungleichmäßigkeiten in Filamentdenier (Ulster, Halb-Inert) und auch zu der Schwankungen der mechanische Eigenschaften wie Zähigkeit und Dehnung. Weiter, reduziert sie die Schwankungen in dem T2 (Unitens) während nachfolgende Behandlungsverfahren (sowie Zugtexturierung) und in der Färbungskraft (TKD: Tube Knitted Dyeing). Weiter, reduziert sie der Ausschuss die durch die OLT (Online Tension) (Linienspannung), Koerperbruch, Spleißstörungen oder gebrochene Filamente verursacht werden. Weiter, gewährleitet sie eine Erhöhung der Filamentproduktivität durch Verzögerung des Abschreckens und der Kristallisation.
Die Methode für das Schmelzspinnen von endlosem Filamentgarn nach dieser Erfindung beinhaltet die folgenden Schritte:
i) die Extrudierung (das Strangpressen) aus eine Schmelze von einem polymeren Material durch Kapillaren in einer Spinndüse;
ii) das Kühlen der Filamente in einer Abschreckeinrichtung der sich unter der Spinndüse befindet und beinhaltet eine Kühlkammer die aus einer foraminöse Sektion und eine nicht-foraminöse Sektion besteht und ein Mantel der die Kühlkammer in ein etwas abgetrennten Abstand davon umgibt. Diese bildet ein Beruhigungsraum für ein Kühlgas das durch ein Gaseinlass mit dem der Mantel ausgestattet ist, eintritt. Das Kühlen der Filamente wird dadurch erreicht, daß die Filamente durch die foraminöse Sektion über ein längliches Leitblech geführt werden. Das Leitblech erstreckt sich von der untere Fläche der Spinndüse zentral entlang der Kühlkammer, was dem Kühlgas ermöglicht über die Filamente zu fließen. Das Leitblech leitet das Kühlgas nach unten um die Filamente mittels parallelströmendes Kühlgas abzuschrecken. Das Leitblech ersteckt sich von der untere Fläche der Spinndüse mindestens bis zu 40% der Kühlkammer, aber mit einem Abstand von den Kapillaren in der Spinndüse;
iii) Unterwerfung der aus der foraminöse Sektion austretende Filamente zu verzögerte Kühlung durch Beschleunigung des Kühlgases am Ausgang der foraminöse Sektion dadurch, daß man es durch ein verengtes Rohr das zentral am Ausgang der foraminöse Sektion ausgestattet ist, leitet. Das verengte Rohr hat eine konvergeierende Sektion am Einlassende und wahlweise eine divergierende Sektion am Auslassende und
iv) Das Aufspulen der Filamentgarne die dem verengten Rohr austreten bei einer Aufspulgeschwindigkeit von mindestens 3000 m/min.
Die Abschreckeinrichtung zum Einsatz in das Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen im Sinne dieser Erfindung umfaßt eine Kühlkammer geförmt aus einer foraminöse Sektion und einer nicht-foraminöse Sektion, umgeben von einem Mantel in ein etwas abgetrennten Abstand davon der ein Beruhigungsraum für ein Kühlgas das durch den Gaseinlass mit dem der Mantel ausgestattet ist eintritt, ein längliches Leitblech der von der untere Fläche der Spinndüse zentral entlang die Kühlkammer erstreckt in solcher Weise, daß das Gas nach unten gerichtet wird und die Filamente durch Parallelfluß des Gases gekühlt werden, das Leitblech ersteckt sich von der untere Fläche der Spinndüse mindestens bis zu 40% der Kühlkammer aber mit Abstand von den Kapillaren in der Spinndüse, und ein verengtes Rohr von verminderter Dimensionen zentral erstattet am Ausgang der foraminöse Sektion für das austretendes Kühlgas und Filamente. Das verengte Rohr hat eine konviergierende Sektion am Einlassende und wahlweise eine divergierende Sektion am Auslassende. Das verengte Rohr beschleunigt das Kühlgas am Ausgang der foraminöse Sektion um das Kühlen der Filamente die aus der foraminöse Sektion austreten zu verzögern.
Entsprechend dieser Erfindung sind auch endlose polymere Filamentgarne mit erhohter Gleichmäßigkeit einschließlich reduziert Halb-Inert bis 0,15 mit erhohter Produktivtät bereitgestellt.
Nachfolgend ist eine ausführliche Beschreibung der Erfindung mit Rückverweis zu den begleitenden Zeichnungen, worin
Abb.1 ist eine schematische Querschnittsansicht der Abschreckeinrichtung zur Verwendung in dem Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen gemäß einer Gestaltung der Erfindung;
Abb.2a, 2b und 2c sind schematische Ansichten von Leitblechen verschiedenen Geometrien gemäß verschiedenen Gestaltungen der Erfindung;
Abb. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht von einer Kombination von einer Spinndüse und einem Leitblech gemäß einer Gestaltung der Erfindung;
Abb. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht von einer Kombination von einer Spinndüse und einem Leitblech gemäß einer anderer Gestaltung der Erfindung;
Die Abschreckeinrichtung 1 wie im Abb. 1 der begleitenden Zeichnungen illustriert ist befindet sich unter eine Spinndüse 2 bestehend aus einem vielzahl von Kapillaren oder Löchern (nicht gezeigt) darin und in ein Spinnpack (Spinnbündel untergebracht 3. Die Konfiguration und Anordnung der Kapillare oder Löcher in der Spinndüse wird wechseln je nach Bauanforderung der Spinndüse. 4 und 5 sind der Spinnblock beziehungsweise die Blende. Die Abschreckeinrichtung besteht aus eine Kühlkammer 6 die aus einer foraminösen Sektion 7a und einer nicht-foraminösen Sektion 7b. 8 zeigt ein Mantel der in ein etwas abgetrennten Abstand von der Kühlkammer ausgestattet ist und ein Beruhigungsraum 9 für ein Kühlgas (nicht gezeichnet) das in die Abschreckeinrichtung durch ein Kühlgaseinlass 10 der im Mantel ausgestattet ist eintritt. 11 ist ein längliches konisches Leitblech der sich von der untere Fläche der Spinndüse zentral der Kühlkammer entlang erstreckt. 12 ist ein verengtes Rohr von reduzierten Dimensionen der am Ausgang der foraminöse Sektion zentral ausgestattet ist. Das verengte Rohr beschreibt eine konvergierende Sektion 13 am Einlassende davon und eine divergierende Sektion 14 am Auslassende davon. Die divergierende Sektion am Auslassende des verengtes Rohrs ist jedoch wahlweise. Polymere Filamente gezeichnet 15 sind in einer schon bekannter Weise aus einer Schmelze von polymeres Material (nicht gezeichnet) durch Kapillare in der Spinndüse extrudiert. Das in der Erfindung benutzte polymeres Material das für die Herstellung der Filamente benutzt wird, beinhaltet Polyester wie Polyäthylenterephthalat, Polybuylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polyamide or Polyolefine oder Copolymere/Blends(Mischungen) davon sowie zweikomponent Filamente. Die Filamente werden über dem länlichen konischen Leitblech durch die Kühlkammer geleitet. Gleichzeiting läßt man ein Kühlgas (nicht gezeichnet) auf einer von-außen-nach-innen Weise in die foraminöse Sektion einfließen . Stattdessen kann der Fluß des Kühlgases in die foraminöse Sektion auch quer über oder parallel zu den Filamenten sein. Das Leitblech lenkt das Kühlgas nach unten in die Kühlkammer und schreckt die Filamente das parallele fließen des Kühlgases ab. Das Leitblech hilft das Meiden von Turbulenz und sorgt für gleichmäßiges fließen der Filamente und verhintert ein Zusammenschmelzen der Filamente. Die Filamente und das Kühlgas die aus der foraminöse Sektion austreten passieren durch das verengte Rohr. Die conviergente Sektion am Einlassende des verengten Rohres hilft das Zusammenfliessen des Kühlgases in das verengte Rohr hinein. Der Fluß des Kühlmittels in das verengte Rohr wird beschleunigt. Durch die Beschleunigung des Kühlgases wird die Kühlung der Filamente in das verengte Rohr verzögert und die Erstarrung und Kristallisation der Filamente sind dementsprechend verlangsamt. Die divergierende Sektion am Auslassende des verengten Rohres verhindert eine plötzliche Expansion und Turbulenz des Kühlgases in das verengte Rohr. Bei dem Austritt aus dem verenten Rohr wird das Filamentbündel / das Garn durch eine Präparieranlage (nicht gezeichnet) geleitet und auf einer Aufspulanlage (nicht gezeichnet) bei einer Aufspulgeschwindigkeit von mindestens 3200 m/min, vorzüglich aber bei einer Aufspulgeschwindigkeit von >3500 m/min, und noch vorzüglich bei einer Aufspulgeschwindigkeit von >4000 m/min aufgenommen. Gemaß der Erfindung, die Anzahl der Filamente die pro Spinndüse extrudiert werden beträgt 10 – 250, vorzüglich aber 20 – 150.
Das Leitblech könnte verschiede Geometrien besitzen. Es könnte konisch sein wie im Abb. 1 der beigegebenen Zeichnungen gezeigt, konisch mit einer konkaven Außenfläche wie im Abb. 2a der beigegebenen Zeichnungen gezeigt oder konisch mit einer konvexen Außenfläche wie im Abb. 2b der beigegebenen Zeichnungen gezeigt oder teilweise zylindrisch und teilweise konish wie gezeigt in Abb. 2c der beigegebenen Zeichnungen. Das konische Teil des Leitblechs wie illustriert in Abb. 2c kann eine konkave oder konvexe Außenfläche besitzen. Die Leitbleche können massiv oder hohl oder porös sein. Das Leitblech erstreckt sich zentral von der untere Fläche der Spinndüse bis zum mindestens 40% der Kühlkammer aber mit einem Abstand von den Kapillaren in der Spinndüse. Es kann sich auch von 40% bis zu 100% des Kühlkammers oder auch teilweise in das verengte Rohr hinein erstrecken. Vorzugsweise sind die Kapillare der Spinndüse in einem Kreis oder zwei oder mehr konzentrische Kreise und die obere Fläche des Leitblechs ist 20 bis 80% der untere Oberfläche der Spinndüse innerhalb der Kreis der Kapillare in der Spinndüse oder der innere oder der innerste Kreis der Kapillare in der Spinndüse und die untere Oberfläche des Leitblechs ist 0 bis 80% der untere Oberfläche der Spinndüse innerhalb des Kreises der Kapillare in der Spinndüse oder der innere oder innerste Kreis der Kapillare in der Spinndüse. Das Leitblech kann aus jeglichem Material das ausreichend stabil ist bei der Temperatur zu der es ausgesetzt ist und ausreichend thermisch nicht-leitend oder isolierend ist sodaß Wärmeverlust der Spinndüse über eine große Oberfläche des Leitblechs. Das Leitblech kann von der Spinndüse wärmeisoliert werden mittels ein Wärmeisolierungsmanchette (nicht gezeigt) zwischen Leitblech und das entsprechende kontaktierende Teil der Spinndüse.
Das Leitblech kann starr auf die Spinndüse montiert werden oder kann ein integral Teil davon sein. Wahlweise kann das Leitblech abbaubar sein wie gezeigt in Abb. 3 u. 4 der beigegebenen Zeichnungen. In Abb. 3 ist das Leitblech 16 mit einer Lasche mit Außengewinde 17 am oberen Ende ausgestattet und die Spinndüse 18 ist mit einer ensprechende Nut 19 auf der untere Fläche ausgestattet. Das Gewinde auf der Lasche ist als 17a gekennzeichnet. Die Nut hat ein passendes Gewinde auf der Seitenwand davon das mit 19a gekennzeichnet ist. Das Leitblech ist ausmontierbar eingebaut an der untere Fläche der Spinndüse durch Anordnen der Lasche in die Nut in Gewindeeinrückung damit. In Abb. 4 ist das Leitblech 20 mit einer länglichen Kerbe 21 ausgerüstet wovon ein Ende geschloßen ist und das andere Ende davon erstrect sich bis zum oberen Ende des Leitblechs. 22 ist eine Schelle die am oberen Ende des Leitblechs ausgerüstet ist und hat ein Loch 23 das mit der länglichen Kerbe im Leitblech ausgerichtet ist. Die Schelle hat ein Außengewinde (Gewinden gekennzeichnet 22a). Die Spinndüse 24 ist mit einem Sockel 25 an der unteren Fläche entsprechend der Manchette ausgerüstet. Die Seitenwand des Sockels hat eine Gewinde entsprechend dem Gewinde (Gewinde gekennzeichnet 25a) auf der Manchette. 26 ist ein Stab der durch das durchgehende Loch in der Manchette eingerastet ist. Ein Ende des Stabes erstreckt sich durch die längliche Nut durch das durchgehende Loch in der Manchette und ist erstattet mit einem Stöpsel 27 der so angepaßt ist, daß er gegen das untere Ende der Manchette anliegt. Das andere Ende des Stabes is mit einer Aufsuchscheibe 28 mit Gewinde 28a am Außenumfang davon ausgerüstet der das Gewinde 25a am Seitenwand des Sockels entspricht. Die Manchette samt Leitblech ist verschiebbar über den Stab gehalten. Die Aufsuchscheibe ist abtrennbar und in Einrückung mit dem Gewinde in den Sockel positioniert und die Manchette ist abtrennbar und in Einrückung mit dem Gewinde in den Sockel unter die Aufsuchscheibe eingebaut. Die Abbaubarkeit des Leitblechs von der Spinndüse dient das Säubern und das Warten der Spinndüse ohne die Spinndüse ausbauen zu müssen. Daher wird das Säubern und das Warten der Spinndüse einfach und bequem. Im Falle des Leitblechs in Abb. 4, es kann vom der Spinndüse getrennt werden in dem man die Manchette abbaut und sie entlang den Stab schiebt ohne daß es von dem Stab getrennt wird damit die Spinndüse leicht zugänglich zwecks Säuberung und Wartung wird. Bei Abschluß der Säuberungs- und Wartungsarbeiten kann das Leitblech entlang den Stab hochgeschoben werden und die Manchette kann wieder im Sockel an der untere Fläche der Spinndüse angebaut werden. Das Leitblech kann von der Spinndüse ganz getrennt werden indem man man die Aufsuchscheibe aus dem Sockel an der untere Fläche der Spinndüse abschraubt. Statt Gewindeanpaßung zwischen der Lasche und die Nut beim Leitblech im Abb. 3 und der Manchette und dem Sockel im Leitblech in Abb. 4, kann das Leitblech im Schiebegleitsitz oder in Presspassung oder Schnappfassung angebracht werden.
Gemäß dieser Erfindung ist, neben der Aufspulgeschwindigkeit oder Produktivität, die Qualität und Gleichmäßigkeit der Filamentgarne erheblich erhöht wie am nachfolgenden nicht-einschränkenden Vergleichsbeispielen erläutert wird:
In den nachfolgenden Beispielen wurden Gleichmäßigkeit der schmelzgesponnenen Filamentdicke (lineare dichte) auf verchiedene Längeneinheiten emessen unter Verwendung des Uster-Wert Testapparates (Model Uster Tester 4 – CX von Uster Technologies, Schweiz) als Uster-Wert (gesamte Massenvariation in % von der Durchschnittsmasse, basiert auf eine normale Schnittlänge von 1 cm) und Uster-Wert halbinert (mittelfristige Abweichung der Masse basiert auf ene Schnittlänge von 6,4 m bei einer Geschwindigkeit von 400 m/min) Werte. Die dynamische Schrumpfkraft (Zugspannung, draw tension, DT) des teilorienten Garnes (partially oriented yarn, POY) wurde am Lenzing Model DTI 400 gemessen unter Verwendung von ASTM Methode Nr. D 5344. Bruchdehnung und Zähigkeit wurden am Tischmodel Statimat M (TexTechno), unter Verwendung von Gagelänge 150 mm, und Ausdehnungsrate 600 mm/min. Abweichung vom Durschnittswert wurde als CV (Abweichungskoeffizient, coefficient of variation) % gerechnet. Die Anzahl der gebrochene Filamente bei der Texturierung die in der Praxis toleriert werden hängt von der beabsichtigte Verwendung des texturierten Garnes und eventuell entstehender Stoff ab. In der Praxis, in dem Gewerbe, die Enden der Spule werden nach gebrochenen Filamenten kontrolliert und die Anzahl der hervorstehenden gebrochenen Filamenten wird gezählt um ein Größenwert für die wahrscheinliche Zahl der gebrochenen Filamente im Garn jener Einheit zu bekommen. Die Summe der Anzahl dieser gebrochene Filamente (BF) wird durch das Gewicht der Einheit in kg geteilt und as BF ausgedrückt. Ein online Spannungsmesser (On-line Tension Sensor, OLT) wurde verwendet um die Linienspannung in der Garnlinie während der Texturierung zu bestimmen. Die Einheitsspannung nach der Drehung (T2) wurde online gemessen unter Verwendung von dem Unitens (Brochure Tex 303e /5-4, Studio 45 / Koch von Barmag Oerlikon Saurer) und der schwebende Durschnittswert, “peak detection” und CV% wurden ausgerechnet. Wünschenswert ist es während der Texturierung von POY (partially oriented yarn) Spulen, T2 relativ frei von Peaks zu haben, und es ist charakterisiert im sinne von T2 Spannungsvariationen (CV%) und die Anwesenheit von Peaks. OLT- Ausschuß verweist zurück auf die % von Spulen für die die T2 Spannungsgrenzen ( /- 2cN) während der Texturierung überschritten werden. OLT Sensoren wurden auch während der Texturierung verwendet um Garnbruch zu erkennen. “Body breaks” verweisen auf die Anzahl der Garnbrüche während der Texturierung von jede Tonne Garn. Spleißausfall verweist auf der Ausfall der Verbindung von Garn beim Spulenwechsel von einer POY Spule zum anderen.
Beispiel 1
Polyäthylenterephthalat einer Grenzviskosität (intrinsic viscosity) von 0,605 dL/g (Phenoltetrachloräthan Lösungsmittel, 60:40 gew., 30 oC, 0,5 g/cc, nach ASTM D4603-03) wurde bei 288 oC durch die Spinndüse mit 48 Löcher von Durchmesser 0,36 mm gleichmäßig im Kreis von Durchmesser 85 mm angeordnet extrudiert. Die Filamente wurden durch eine Abschreckeinheit bestehend aus eine zylindrische Kühlkammer der aus einer foraminösen Sektion von 10 Blenden (abwechselnd 100 und 50 Mesh) von Innendurchmesser 95 mm und Länge 190 mm geleitet. Die nicht-foraminöse Sektion der Kühlkammer hatte eine Länge von 160 mm. Spinblock und Blende sorgten für Abschreckverzögerungen von 20 mm bzw. 30 mm. Die Filamente wurden in der foraminösen Sektion durch Verwendung von Abschreckluft die durch die foraminöse Sektion bei einem Diffusordruck von 80 Pa angebracht wurde, gekühlt. Die Filamentgarne die der Kühlkammer austreten wurden durch eine Präparationsanlage geleitet und anschließend auf eine Aufspulanlage aufgenommen bei einer Geschwindigkeit von 3155 m/min. Die Testresultate waren wie in der untenstenenden Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 2
Polymerfilamente wurden extrudiert und abgeschreckt in einer Abschreckanlage wie im Beispiel 1 beschrieben, inklusiv ein konisches Leitblech das sich zentral entlang der Länge der Kühlkammer erstreckt. Das Leitblech hatte ein oberer Durchmesser von 50 mm und eine Länge von 300 mm. Die Testresultate bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 3155 m/min waren wie in der untenstehende Tabelle 1 aufgezeigt.
Biespiel 3
Polymere Filamente wurden extrudiert und abgeschreckt in einer Abschreckanlage wie im Beispiel 1 beschrieben, inklusiv ein verengtes Rohr zentral am Ausgang der foraminösen Sektion erstellt. Das verengte Rohr hatte ein Innendurchmesser von 28 mm und eine Länge vom 425 mm. Das verengte Rohr hatte eine konviergende Sektion am Einlassende mit einem Außenenddurchmesser von 94,5 mm und eine divergierende Sektion am Ausßende mit einem Außenenddurchmesser von 63 mm. Der Diffuordruck vom Kühlgas außerhalb der foraminösen Sektion der Kühlkammer betrug 800 Pa. Die Testresultate bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 4300m/min und 4420 m/min waren wie in der untenstehende Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 4
PolymerefFlamente wurden extrudiert und abgeschreckt in einer Abschreckanlage wie im Beispiel 1 beschrieben, inklusiv ein Leitblech wie im Beispiel 2 beschrieben und ein verengtes Rohr beschrieben in Beispiel 3. Der Diffusdruck vom Kühlgas außerhalb der foraminösen Sektion der Kühlkammer war 800 Pa. Die Testresultate bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 4430 m/min und 4420 m/min waren wie in der untenstehenden Tabelle 1 aufgezeigt.
Tabelle 1
Beisp.1 Beisp. 2 Beisp. 3 Beisp. 4
Aufspul-geschwindig-keit (m/min) 3155 3155 4300 4420 4300 4420
Filament Eigenschaften
DT (g) 89 88,2 87,6 101,6
74 87,4
Uster-Wert 0,85 0,73 0,93 0,98
0,93 0,97
Halb-Inert 0,54 0,20 0,39 0,36
0,11 0,12
In Beispielen 1 bis 4 wurde das Polymer durchgehend eingestellt um Garne von 250 Denier zu bekommen. In Beispielen 1 und 2, die Filamenteigenschaften verschlechtern sich bei Erhöhung der Aufspulgeschwindigkeit oberhalb 3155 m/min.
Aus der vergleichenden Untersuchung in der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß der DT und Halb-Inert des Filamentgarnes im Beispiel 4 erhalten waren erheblich vermindert wenn verglichen mit Beispiel 3 bei den gleichen hohen Aufspulgeschwindigkeiten von 4300 m/min und 4420 m/min.
Halb-Inert von Filamentgarne die aus Beispiel 4 erhalten wurden waren auch erheblich reduziert bei hohe Aufspulgeschwindigkeiten von 4300 m/min und 4420 m/min. wenn verglichen mit Beispiel 2 wo eine niedrigere Aufspulgeschwindigkeit von 3155 m/min eingestellt wurde. DT von Beispiel 4 bei 4420 m/min war weniger oder fast das Gleiche wie das von Beispiel 2. Das reduzierte Halb-Inert von Filamentgarn von Beispiel 4 weist darauf hin, daß die mittelfristige Gleichmäßigkeit von Garnen erhöht ist. Das niedrige Halb-Inert und vergleichbarer Uster-Wert zeigen auf ein verbessertes Denier des Garnes. Hinzu kommt, daß der erniedrigte DT Wert bei 4300 m/min zeigt, daß das produzierte Garn weitgehend während nachfolgende Schritte wie Texturierung oder Zugdrehen mehr getreckt werden kann, sodass erhohte Produktivität in den nachfolgenden Schritten gegeben wird. Wenn jedoch diese Möglichkeit (Erhöhung der Aufspulgeschwindigkeit und Produktivität) während solches Schmelzspinnen nicht ausgenutzt wird, dann erlaubt das niedrige DT der schmelzgesponnene Filamente eine höhere Produktivität während dem nachfolgenden Streckverfahren. Gemäß dieser Erfindung, demzufolge ist während dem Schmelzspinnen eine erhöhte Gleichmäßigkeit der Faser zusammen mit erhöhte Produktivität durch erhöhte Aufspulgeschwindigkeit errungen. Die allumfassende Verbesserungen in den Produkteigenschaften im Sinne von Halb-Inert, Uster-Wert und DT mit erhöhter Produktivität so wie sie im Beispiel 4 erreicht worden sind etablieren eindeutig die Synergie bzw. die gemeinsame Einwirkung und funktionale Zusammenarbeit der Komponentteile der Abschreckeinrichtung dieser Erfindung, besonderes die Kombination vom Leitblech und verengtem Rohr. Dies ist ohne Zweifel ein neuer Fund und technischer Vortschritt im Schmelzspinntechnologie. Endlose polymere Filamentgarne die solche erweiterte Gleichmäßigkeit der Faser und besonderes das niedrige Halb-Inert bis 0,15 und erhöhte Produktivität werden als neuartig betrachtet.
Beispiel 5
Die Filamentproben hergestellt nach Beispiel 3 (Aufspulgeschwindigkeit 4300 m/min) und Beispiel 4 (Aufspulgeschwindigkeit 4420 m/min) wurden zwecks Verarbeitbarkeitseigenschaften und physikalische Eigenschaften der Filamente (T2 Spannung, OLT, Ausschuß, Bruch, Spleißausfall) sowie für Filamentbrüche und mechanische Eigenschaften (Zähigkeit und Dehnung) (Ziehverhältnis 1,7) auf einer Barmag FK6-1000 M Typ Pilot Maschine bei 900m/min zugtexturiert zwecks Verarbeitbarkeitseigenschaften ud physikalische Eigenschaften der Filamente (T2 Spannung, OLT Ausschuß, Körper-Brüche, Spleißausfälle) sowie für Filamentbrüche und mechanische Eigenschaften (Zähigkeit und Dehnung). Die Testresultate waren wie in der nachstehende Tabelle 2 angezeigt:
Tabelle 2
Verarbeitbarkeitseigenschaften Beispiel 3 Beispiel 4
Unitens T2 (g) 52 51,5
Einzelposition CV% (Durchschnitt) 1,1 0,8
Peaks in Spannung während dem Verfahren Wiederholte Spannungspeaks auf gewisse Garnspulen beobachtet Keine Spannungspeaks auf Garnspulen beobachtet
OLT Ausschuß 10% Null
Körperbrüche / t (Body Breaks) 26 Null
Gesamtbrüche / t (Splißausfall Body) 69 Null
% der Spulen ohne gebrochene Filamente (> 2 mm ) Null 63
Gebrochene Filamente / kg 0,71 0,08
Dehung % 23 23
Dehnung CV% 0,9 0,3
Zähigkeit (gpd) 4,5 4,4
Zähigkeit CV% 0,15 0,05
Tabelle 2 zeigt verbesserte Garneigenschaften von Beispiel 4 gegenüber den von Beispiel 3. Die verbesserte Eigenschaften während der Texturierung zeigen auf die Möglichkeit erhöhte Gleichmäßigkeit beim Färben und Dimensionsstabilität der texturierte Spule des Produkteinheits. Tabelle 2 zeigt weiter, daß im Falle von den Filamentgarnen von Beispiel 4 die Ausbeute während der Texturierung aufgrund reduzierte Brüche erhöht wird. Die Gleichmäßigkeit des Produktes im Falle von Filamenten aus Beispiel 4, wie angezeigt durch reduziertes CV der mechanische Eigenschaften wie Dehnung und Zähigkeit, ist auch verbessert. Tabelle 2 erleuchtet weiter die Synergie oder der vereinigte Effekt und der technische Fortschritt der Abschreckeinrichtung dieser Erfindung.
Beispiel 6
Die Prozedur aus Beispiel 4 wurde mit Leitblechen verschiedener Geometrien durchgeführt und die Testresultate bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 4300m/min und Diffusordruck von 800 Pa waren wie in der nachstehende Tabelle 3 angezeigt:
Tabelle 3
Typ des Leitblechs Zylinder Kegelstumpf
(Abgestümpfter Konus) Kegel
(Konus)
Oberer Durchmesser (mm) 27 50 50
Länge (mm) 200 200 300
Uster-Wert 1,15 1,28 0,93
Halb-Inert 0,30 0,38 0,11
Der untere Durchmesser des abgestümpften Konuses war 17 mm.
Table 3 zeigt, daß der Uster-Wert / Halb-Inert sich abhängig von den Leitblechgeometrien verändert haben. Tabelle 3 zeigt weiter, daß das konische Leitblech ergab verminderter Uster-Wert und Halb-Inert und deshalb vorzuziehen ist.
Ansprüche:
1. Eine Methode für das Schmelzspinnen von endlosem polymeren Filamentgarns erhöhter Fasergleichmäßigkeit mit erhöhter Produktivität. Die Methode besteht aus:
i) das Extrudieren von Filamenten aus ein geschmolzenes polymeres Material durch Kapillaren in einer Spinndüse;
ii) das Kühlen der Filamente in einer Abschreckeinheit der unter der Spinndüse positioniert ist und bestehend aus eine Kühlkammer die aus einer foraminösen Sektion und einer nicht-foraminösen Sektion besteht und ein Mantel der die Kühlkammer in ein etwas abgetrennten Abstand davon umgibt damit ein Beruhigungsraum gbildet wird für ein Kühlgas das der Abschreckeinrichtung durch ein Gaseinlass der im Mantel erstattet ist eintritt, das Kühlen der Filamente wird durchgeführt dadurch das sie durch eine foraminöse Sektion über ein längliches Leitblech, das sich von der untere Seite der Spinndüse zentral der Kühlkammer entlang erstreckt und erlaubt das fließen des Kühlgases über die Filamente, das Leitblech leitet das Kühlgas nach unten und schreckt die Filamente ab durch das parallelfließen des Kühlgases, das Leitblech erstrect sich von der untere Fläche der Spinndüse bis mindestens 40% in die Kühlkammer und beschreibt ein Abstand von den Kapillaren der Spinndüse;
iii) das Unterwerfen der Filamente die aus der foraminösen Sektion austreten zu einer verzögerten Kühlung am Ausgang der foraminösen Sektion durch das leiten des Kühlgases durch ein verengtes Rohr von verminderten Dimensionen zentral am Ausgang der punktiere Sektion ausgerüstet, das verengtes Rohr hat eine convergierende Sektion an sein Einlassende und eine wahlweise divergierende Sektion am Auslassende; und
iv) das Aufspulen der Filamentgarne die dem verengten Rohr austreten auf eine Aufeanlage bei Aufspulgeschwindigkeiten von mindestens 3000 m/min.
2. Die Methode wie in Anspruch 1 beansprucht, worin die Extrusion von polymeren Filamenten aus einer Spinndüse die Kapillaren in einem Kreis oder in mehreren konzentrischen Kreisen besitzt durchgeführt wird und das Kühlen der Filamente wird durch leiten der Filamente über ein Leitblech mit einer oberen Oberfläche von 20 bis 80% der unteren Oberfläche der Spinndüse innerhalb des Kapillarenkreises der Spinndüse oder der innere oder innerste Kapillarenkreis der Spinndüse, durchgeführt.
3. Die Methode wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, die bei Aufspulgeschwindigkeiten >3500m/min durchgeführt wird.
4. Die Methode wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, die bei Aufspulgeschwindigkeiten >4000m/min durchgeführt wird.
5. Die Methode wie beansprucht in irrgendein der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kühlgas auf einer von-außen-nach-innen Weise in die foraminöse Sektion geleitet wird.
6. Endlose polymere Filamentgarne mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit mit erhöhter Produktivität.
7. Endlose polymere Filamentgarne mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit inklusiv erniedrigtes Halb-Inert bis zu 0,15 mit erhöhter Produktivität.
8. Eine Abschreckeinheit zur Benutzung in das Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit mit erhöhter Produktivität aus geschmolzenem polymeres Material durch die Kapillaren der Spinndüse, die Abschreckeinheit positioniert unter der Spinndüse und bestehend aus eine Kühlkammer geformt aus eine foraminöse Sektion und eine nicht-foraminöse Sektion, mit einem Mantel der die Kühlkammer in ein etwas abgetrennten Abstand umgibt erstattet damit ein Beruhigungsraum gebildet wird für das Kühlgas das der Abschreckeinheit durch ein Gaseinlass im Mantel eintritt, , ein längliches Leitblech der sich von der untere Fläche der Spinndüse zentral der Kühlkammer entlang erstreckt damit das Kühlgas nach unten geleitet wird und schreckt die Filamente ab durch paralleles fliessen über die Filamente, das Leitblech erstreckend von der untere Seite der Spinndüse bis mindestens zu 40% der Kühlkammer und beschreibend ein Abstand mit den Kapillaren der Spinndüse und ein verengtes Rohr von verminderten Dimensionen zentral erstattet am Ausgang der foraminöse Sektion zwecks das Ausfliessen des Kühlgases und austreten der Filamente, das verengte Rohr besitzt eine convergierende Sektion am Einlassende und eine wahlweise divergierende Sektion am Auslassende, das verengte Rohr beschleunigt das Kühlgas am Ausgang der foraminösen Sektion damit das Kühlen der Filamente die die foraminösen Sektion verlassen verzögert wird.
9. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in Anspruch 8, worin die Spinndüse aus Kapillaren im Kreis oder in mehreren knozentrischen Kreisen angeordnet sind besteht and das Leitblech eine obere Oberfläche von 20 bis 80% der untere Oberfläche der Spinndüse innerhalb dem Kapillarenkreis der Spinndüse oder innere oder innerste Kapillarenkreis in der Spinndüse hat, und eine untere Oberfläche von 0 bis 80% der untere Oberfläche der Spinndüse innerhalb dem Kapillarenkreis der Spinndüse oder innere oder innerste Kapillarenkreis in der Spinndüse hat.
10. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in Anspruch 8 oder 9, die zum Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen bei Aufspulgeschwindigkeiten >3500m/min benutzt wird.
11. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in Anspruch 8 oder 9, die zum Schmelzspinnen von endlosen polymeren Filamentgarnen bei Aufspulgeschwindigkeiten >4000m/min benutzt wird.
12. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in irrgendeiner der Ansprüche 8 bis 11, worin das Leitblech massiv, porös oder hohl ist und konusförmig ist, konusförmig mit einer konkave oder konvexe Aussenfläche, teilweise zylindrisch und teilweise konisch oder teilweise zylindrisc und teilweise konsich mit einer konkave oder konvexe Aussenfläche.
13. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in irrgendeiner der Ansprüche 8 bis 12 die so gestaltet ist, daß sie das Kühlgas auf einer von-aussen-nach-innen Weise in die foraminöse Sektion fliessen läßt.
14. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in irrgendeiner der Ansprüche 8 bis 13, worin das Leitblech abnehmbar an der untere Fläche der Spinndüse angebracht ist.
15. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in Anspruch 14, worin das Leitblech mit einer Lasche mit Außengewinde an ihrer oberen Ende ausgestattet ist und die Spinndüse mit einer entsprechenden Nut an ihre untere Fläche ausgerüstet ist, die Nut had ein Gewinde an ihrer Seitenwand passend zu dem Gewinde auf der Lasche, das Leitblech ist abnehmbar montiert an der untere Fläche der Spinndüse durch Anordnen der Lasche am oberen Ende davon in die Nut an die untere Fläche der Spinndüse in Gewindeeingriff damit.
16. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in Anspruch 14, worin das Leitblech mit einer länglichen Kerbe ausgestattet ist, ein Ende wovon geschlossen ist und das andere sich bis zum oberen Ende des Leitblechs erstreckt, eine Manchette die am oberen Ende des Leitblechs ausgestattet ist das mit einem durchgehenden Loch der mit der länglichen Kerbe abgeglichen ist gestaltet ist, die Manchette ist mit ein Außengewinde versehen, die Spinndüse ist mit einem Sockel an ihrer unteren Fläche der Manchette entsprechend, die Seitenwand des Sockels hat ein Gewinde das das Gewinde an der Manschette entspricht, ein Stab greift in das durchgehenes Loch in der Manchette ein, ein Ende des Stabes erstreckt sich in die längliche Kerbe durch das durchgehene Loch und versehen mit einem Stöpsel der so gestaltet ist, daß es gegen das untere Ende der Manchette anliegt und das andere Ende das Stabes ausgestatttet mit einer Aufsuchscheibe die an ihr aüßeren Umfang ein Gewinde hat das das Gewinde an die Seitenwand des Sockels entspricht, die Manchette mit Leitblech ist verschiebbar über den Stab gehalten, die Aufsuchscheibe so angepaßt, daß sie abnehmbar in das Gewi nde des Sockels eingreift und die Manchette so angepasst, daß die abnehmbar in dem Sockel und in das Gewinde eingreifend unter die Aufsuchscheibe eingepasst ist.
17. Die Abschreckeinheit wie beansprucht in irrgendeiner der Ansprüche 8 bis 16, worin das Leitblech sich bis zu 40 bis 100% in die Kühlkammer oder teilweise in das verengtes Rohr erstreckt.
ABSTRAKT
Eine Methode und Abschreckeinrichtung (1) für das Schmelzspinnen von endlosen polymere Filamentgarnen mit erhöhter Fasergleichmäßigkeit und mit erhöhter Produktivität. Polymere Filamente (15) werden aus einem geschmolzenen polymeres Material (nicht angezeigt) durch Kapillaren (nicht gezeigt) in die Spinndüse (2) extrudiert. Die Filamente werden in der Abschreckeinrichtung die unter die Spinndüse positioniert ist und aus einer Kühlkammer (6) bestehend aus einer foraminösen Sektion (7a) und eine nicht-foraminösen Sektion (7b) und ein Mantel (8) positioniert um die Kühlkammer aber in etwas abgetrennten Abstand davon damit einen Beruhigungsraum (9) bildet wird für ein Kühlgas (nicht gezeigt) das die Abschreckeinrichtung durch ein Gaseinlassstützen (10) eintritt besteht, gekühlt. Die Filamente durchlaufen eine foraminöse Sektion über ein längliches Leitblech (11) das sich von der untere Fläche der Spinndüse zentral der Kühlkammer entlang erstreckt und ein Kühlgas wird auf den Filamenten fliessengelassen. Das Leitblech leitet das Kühlgas nach unten damit die Filamente im Parallelstrom des Kühlgases abgeschreckt werden. Das Leitblech erstreckt sich von der unteren Fläche der Spinndüse bis zu mindestens 40% der Kühlkammer und hält ein Abstand mit den Kapillaren der Spinndüse. Die Filamente die aus der foraminösen Sektion austreten sind einer verzögerten Kühlung unterworfen durch eine Beschleunigung des Kühlgases am Ausgang der foraminösen Sektion dadurch, daß das Kühlgas und die Filamente durch ein verengtes Rohr (12) von reduzierten Dimensionen das zentral am Ausgang der punktiere Sektion erstattet ist fliessen laßt. Das verenges Rohr hat eine konvergierende Sektion (13) am Einlassende und eine wahlweise divergierende Sektion (14) am Auslassende. Die Filamentgarne die aus dem verengten Rohr austreten werden auf einer Aufspulanlage bei einer Aufspulgeschwindigkeit von mindestens 3000 m/min aufgenommen (Abb. 1)
As a citizen of India, I am a native speaker of English. My education
was in Schools run by British and Irish missionaries where great stress was
laid on English. Shakespeare, Dickens, Hardy. We speak English in the family
and amongst friends and business associates.
Having completed a basic bachelor’s degree in science in India, I moved
to the Federal Republic of Germany for training in chemical technology. Having
lived for 16 continuous years in Germany where I also worked between study
courses, I am as good as native in the German language. During these years, beside
my work and studies, I did a fair amount of translation and interpretation in
both the technical/scientific and general fields in the language pair German<>English.
I have been freelancing as a translator in the technical and
life-sciences domains for the last 10 years.
Expertise